Чохральский

Рис. 84. Схема метода Чохральского

Рис. 205. Вытягивание монокристалла кремния (германия) по методу Чохральского

Важнейшим практическим применением нормальной направленной кристаллизации является производство монокристаллов. Для выращивания монокристаллов используется много методов. Например, для получения монокристаллов методом Бриджмена используют прибор, схематически изображенный на рис. 28. Схема вытягивания монокристалла по методу Чохральского представлена на рис. 30. В этом методе затравка кристаллического вещества в виде небольшого монокристалла вносится [c.118]

Для выращивания монокристаллов используют различные технические приемы (выращивание по методу Чохральского, Вернейля и др.), сущность которых состоит в направленной кристаллизации вещества из расплава или раствора-расплава. При использовании, например, метода Чохральского направленная кристаллизация происходит при вытягивании затвердевающего монокристаллического блока с контролируемой скоростью из расплава, находящегося в тигле. [c.58]

Получение монокристаллов уже освобождает вещества от примесей, которые остаются в жидкой фазе, понижая ее температуру плавления. Монокристаллы получают по методу Чохральского наращиванием из расплава на внесенную туда затравку — монокристалл— и постепенным вытягиванием стержня монокристалла. Схема этого процесса приведена на рис. 205. Однако полученный монокристалл может содержать некоторое количество примесей в состоянии твердого раствора. [c.434]

В 1-й части доклада представлены результаты разработки конструкций тепловых узлов из УКМ. для установок выращивания монокристаллов 51. Zr и других полупроводниковых материалов по методу Чохральского, а также для установок по производству особо чистых металлов таких, как РЬ, Те, А1 и др. [c.67]

Для выращивания монокристаллов используют целый ряд разнообразных технических приемов (выращивание по методу Чохральского, Вернейля и др.). В лабораторной практике чаще всего осуществляется направленная кристаллизация расплава, т. е. жидкость затвердевает постепенно от одного конца контейнера к другому. Различают горизонтальный и вертикальный варианты этого метода (рис. 49). При выращивании монокристаллов важно знать, как распределяется имевшаяся в расплаве примесь по длине закристаллизовавшегося слит- [c.85]

В аппарате для вытягивания монокристаллов (по Чохральскому), широко применяемом в редкометаллической промышленности (см. рис. 2), графитовый разрезной нагреватель 2, являющийся телом сопротивления и по форме хорошо соответствующий чаше 1, содержащей расплав, энергично передает тепло стенкам чаши 1. От этих стенок тепло к расплаву поступает, как предполагалось, только в результате конвекции. [c.123]

Монокристаллы методом Чохральского выращивают из стехиометрических расплавов в автоклавах под давлением инертного газа порядка 60 атм. Для уменьшения испарения рекомендуется покрывать расплав слоем флюса (борного ангидрида). [c.275]

Зонную плавку этих соединений, как и выращивание их монокристаллов вытягиванием по Чохральскому, чтобы они не диссоциировали, следует проводить под давлением паров летучего компонента. Давление создают так же, как описано выше либо регулированием температуры печи, либо количеством загружаемого летучего компонента. Схема зонной плавки по двухзонному и трехзонному методам показана на рис. 56, б. В обоих случаях температура второй зоны должна быть выше температуры конденсации паров летучего компонента. [c.271]

Кристаллофизическая очистка. Окончательно очищают индий обычно кристаллофизичЬскими методами — зонной плавкой, направленной кристаллизацией или вытягиванием из расплава по Чохральскому. При этом наблк дается хорошая очистка от примесей меди, никеля и серебра, которые оттесняются в конец слитка. Если вытягивать на воздухе, то имевшееся в исходном индии железо концентрируется (- 70—80%) в окис[ной пленке, остающейся на дне тигля. Если же вытягивание или зонйую плавку проводить в ва- [c.321]

Для очистки и получения монокристаллов пользуются либо методом направленной кристаллизации в лодочке непосредственно после синтеза, как это описано выше, либо вытягиванием из расплава по Чохральскому, либо, наконец, бестигельной зонной плавкой. [c.273]

Получать его монокристаллы можно зонной плавкой, направленной кристаллизацией, вытягиванием из расплава по Чохральскому. Всюду надо создавать соответствующее давление паров мышьяка. [c.324]

Еще одним важным направлением проводимых исследований является получение лазерных монокристаллов и рентгенографические исследования их состава и структуры. Изучена структура полученных методом Чохральского монокристаллов кальцийсодержащих редкоземельных боратов, номинально чистых и активированных УЬ, Er, Се. Исследованы оксидные лазерные кристаллы семейства мелилита. [c.158]

При получении полупроводниковых монокристаллов методом вытягивания по Чохральскому, например моно- [c.4]

Кристаллы для лазеров выращивают преим. путем направленной кристаллизации из расплавов (напр., по методу Чохральского) стекла варят в керамич. и платиновых сосудах, Кол-во посторонних примесей в исходных в-вах не должно превышать 10 -10 % по массе. [c.566]

Чохральским (рис. 84). Вещество в тигле ] из кварца или специального графита расплавляют с помощью индукционного нагревателя 2. В расплав, нагретый немного выше температуры плавления вещества, загружают затравку в виде небольшого кристалла того же вещества 3. Для лучшего перемешивания расплава затравку вместе со штоком 4, к которому она прикреплена, приводят во вращение со скоростью от 2 до 100 об мин. Когда затравка соприкасается с расплавом и немного оплавится, включают подъемный механизм. При вытягивании затравки на ней нарастает кристалл диаметром, зависящим от степени перегрева расплава, скорости подъема затравки и условий охлаждения твердой фазы.Скорость вытягивания 0,5— 10 мм мин. Меняя параметры, можно менять сечение растущего кристалла. Вытягивание ведут в вакууме или в атмосфере инертного газа. Так как большинство примесей в германии и кремнии имеет К С 1, то при их вытягивании из расплава в верхней части выращенного кристалла будет содержаться меньше примесей, так как они по преимуществу накапливаются в остающейся части расплава и попадают в хвост кристалла. Загрязненную часть кристалла удаляют и всю операцию повторяют несколько раз. Так можно добиться уменьшения концентрации примесей до 10 атомов на 1 см . Для германия это можно считать вполне удовлетворительной степенью очистки. [c.265]

Методы очистки антимонида галлия разработаны еще недостаточно. Мало изучено и поведение примесей при его кристаллофизической очистке. В результате зонной плавки получается материал, содержащий примеси, природу которых определить не удается. Вследствие этого зонную плавку антимонида проводят только с целью гомогенизации образцов. Для этого достаточно 2—4 прохода зоны во встречных направлениях со скоростью менее 2 см/ч. Монокристаллы антимонида выращивают по методу Чохральского в атмосфере водорода на обычных установках. Выращивание из расплава, обогащенного сурьмой, дает монокристаллы более высокого качества. По-видимому, избыток сурьмы способствует получению более стехиометрических кристаллов, а также, возможно, изменяет коэффициент распределения примеси, который в обычном расплаве близко к единице. [c.276]

На конечной стадии технологии — выращивании монокристаллов— германий дополнительно очищается. Выращивают монокристаллы, как правило, по методу Чохральского. Слитки германия расплавляют в вакууме 1-10 —1-10 мм рт. ст., в атмосфере аргона или водорода. В расплав при температуре немного выше точки плавления германия опускают монокристаллическую затравку. По мере подъема затравки германий кристаллизуется на ней, образуя вытягиваемый из расплава монокристаллический слиток с той же кристаллографической ориентацией,что и исходная затравка (рис. 61). Для перемешивания расплава и выравнивания температуры как тигель, так и затравкодер-жатель с растущим кристаллом вращают в противоположные стороны Полученный таким путем монокристаллический германий имеет электропроводность, близкую к его собственной проводимости (60 Ом-см), т. е. остающиеся в нем примеси почти не сказываются на его электрофизических свойствах, ому отвечает содержание электрически активных примесей порядка Ы0" %. [c.203]

Рассмотрим еще метод вытягивания монокристаллов из расплава, предложенный в 1918 г. Чохральским (рис. 84). Вещество в тигле 4 из кварца или специального графита расплавляют с помощью индукционного нагревателя 3. В расплав, нагретый немного выше температуры плавления вещества, загружают затравку в виде небольшого кристалла того же вещества 2. Для лучшего перемешивания расплава затравку вместе со штоком 1, к которому она прикреплена, приводят во вращение со скоростью от 2 до 100 об/мин. Когда затравка соприкасается с расплавом и немного оплавится, включают подъемный механизм. При вытягивании затравки на ней нарастает кристалл диаметром, зависящим от степени перегрева расплава, скорости подъема затравки и условий охлаждения твердой фазы. [c.328]

Рис. 84. Слема метода Чохральского

В недавнее время сталп разрабатываться математические модели процессов гидромехапшах и тепломассообмена при выращивании монокристаллов, относящиеся, в частности, к методам Чохральского (вытягивание из расплава с вращением) и бести-гельной плавке на основе уравнений Иавье — Стокса (см., папример, [82]), в которых интенсивность движения жидкой (газовой) среды сравнительно невелика. [c.255]

Аналогичный принцип положен в основу так называемого метода вытягивания Чохральского . Интересным вариантом процесса является визко-теьшературная зонная плавка, применяемая длн глубокой очистки жидких веществ при температуре, близкой к их точке замерзания. [c.15]

Спектр оптической плотности монокристаллов LiNbOa, выращенных методом Чохральского. Я=300—900 нм. О. С. т. 24, 1968, Хо 4, с. 637. [c.214]

Получают Ga8b сплавлением Ga с 5%-ным избытком 8Ь в атмосфере Н, в гаарцевых или графитовых контейнерах, после чего GaSb гомогенизируют зонной плавкой. Монокристаллы выращивают по методу Чохральского в атмосфере Hj. г. а.-полупроводниковый материал для СВЧ-дио-дов, транзисторов, микроволновых детекторов и др. [c.481]

Получают GaAs сплавлением Ga с As под давлением паров As (ок. 100 кПа). Монокристаллы выращивают методами зонной плавки, направленной кристаллизации под давлением паров As или вытягиванием по Чохральскому из-под слоя флюса В2О3 под давлением Аг (150 кПа). Эпитаксиальные пленки, а также мелкокристаллич. GaAs получают путем хим. транспортных р-ций с Hj в кач-ве газа-но-сителя, напр. [c.481]

В виде плотного слитка ОаР получают сплавлением Са с Р под давлением паров Р, в виде пористого слитка-действием РНз на расплав Оа. Монокристаллы выращивают методами зонной плавки или вытягиванием по Чохральскому из-под флюса В Оз под давлением Аг, небольшие монокристаллы-из р-ров ОаР в расплаве Оа. Порошкообразный СаР получают восстановлением ОаРОд водородом или СО при 800-1 ООО °С. Эпитаксиальные пленки ОаР наносят аналогично пленкам галлия арсенида. Для легирования монокристаллов и пленок ОаР используют добавки Те, 8е, 8, Зп, Сй, Ое. [c.482]

Получают И. а. сплавлением In со Sb в кварцевом контейнере в вакууме ( 0,1 Па) при 800-850 °С. Очищают зонной плавкой в атмосфере Hj. Монокристаллы выращивают по методу Чохральского в атмосфере инертного газа (Аг, Не, N,) или Hj либо в вакууме ( 50 кПа). Эпитаксиальные пленки получают осаждением из р-ра InSb в расплаве In при 350-450 °С методом молекулярно-лучевой эпитаксии (р-цией мол. пучков In и Sb в вакууме 10 Па с послед, осаждением на нагретую до 400-500 °С Подложку) методом вакуумного напыления (пары InSb в вакууме 10 Па конденсируются на нагретой до 350-400 °С подложке из InSb). И. а. полупроводниковый материал для фотоприемников ИК излучения, датчиков эффекта Холла, усилителей электрич. мощности. [c.230]

Полупроводниковые кристаллы-активные среды полупроводниковых лазеров. Излучение в них генерируется в результате переходов между энергетич. уровнями зоны проводимости и валентной зоны. Иссюльзуют [юлу-проводники типа А В , А "В , А В . Активные элементы изготовляют из монокристаллов (напр., dS, GaAs, InAs, PbS), содержащих в своем объеме области, для к-рых характерен электронно-дырочный переход (р - и-переход), и из кристаллич. гетероструктур, образованных чередованием кристаллич. слоев, различающихся по хим. составу, но имеющих одинаковый период кристаллич. решетки. Наиб, распространены гетероструктуры, образованные слоями полупроводников типа А "В на основе арсенидов, фосфидов, антимонидов Ga и А1 и их твердых р-ров. Гетероструктуры получают также на основе многокомпонентных (тройных и более) твердых р-ров замещения (напр., Al,Ga, As), в к-рых при изменении состава в широких пределах период решетки не меняется. Полупроводниковые монокристаллы [юлучают из особо чистых исходных в-в кристаллизацией из расплавов (метод Чохральского, горизонтально направленная или зонная кристаллизация в контейнере, бестигельная зонная плавка) и эпитаксиальным выращиванием тонких кристаллич. слоев при кристаллизации из газовой фазы или расплавов твердых р-ров. Необходимые характеристики достигаются введением примесей в расплав или методом ионного внедрения примесных атомов. В качестве легирующих примесей используют, напр., элементы П (Zn, d, Mg акцепторы электронов), IV, VI (Sn, Те, Se, S доноры) групп. Благодаря разнообразию полупроводниковых кристаллов созданы лазеры, излучающие в диапазоне длин волн 0,3-30 мкм, обладающие малой инерционностью ( 10 с) и высоким кпд (до 50%), работающие как в импульсном, так и в непрерывном режиме (мощности 10 Вт при длительности импульса 3 НС и 10 Вт соответственно). Лучевая прочность полупроводниковых Л. м. ограничивает выходную мощность лазеров. [c.566]

Получают ЬЫЪОз взаимод L 2 Oз с N520, при 1050-1100°С Монокристаллы выращивают по методу Чохральского и используют в качестве преобразователей энергии и звукопроводов (линии задержки, полосовые фильтры), элементов модуляторов, дефлекторов и др в электрооптике. [c.607]

Получают LiTa03 взаимод. LI2 O3 с Та О, при И 50-1200 °С монокристаллы выращивают из расплава по методу Чохральского. Монокристаллы используют в качестве преобразователей энергии и звукопроводов (линии задержки, полосовые фильтры и др.) в акустооптике, элементов модуляторов, дефлекторов и др. в электрооптике, модуляторов лазерного излучения, пироэлектрич. приемников лучистой энергии и др. [c.608]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология