Монокристалл многократных проходов

При зонной плавке очень удобно осуществлять многократные проходы, а при необходимости движение зоны можно скорректировать так, чтобы затравочная часть слева оставалась нерасплавленной. Нередки случаи, когда в процессе очистки многократным прохождением зоны размер зерен увеличивается и сверхочистка заканчивается образованием монокристалла. [c.221]

Чистота кремния-сырца, получаемого методом водородного восстановления, недостаточна для выращивания из него легированных монокристаллов, используемых в производстве полупроводниковых приборов. Удельное сопротивление кремния, идущего на выращивание легированных монокристаллов, должно быть порядка 1000 ом-см. Необходимо уточнить, какими примесями и в каких концентрациях определяется это значение удельного сопротивления, каким способом и в каких условиях оно достигается. Как отмечалось в гл. VI, ввиду отсутствия материалов, пригодных для изготовления контейнеров, для очистки кремния используют метод бестигельной зонной плавки с электромагнитным подвесом расплавленной зоны. Эффективность такой очистки зависит в первую очередь от значения коэффициентов распределения примесей. Из табл. 9.2 следует, что наиболее трудно удаляемыми примесями являются бор, мышьяк и фосфор. Очистка от мышьяка осуществляется не только за счет его оттеснения при движении зоны, но и за счет его испарения. Фосфор же мало летуч, но может быть оттеснен довольно эффективно при многократном проходе зоны. Равновесный коэффициент бора равен 0,8, а его эффективный коэффициент распределения близок к единице поэтому при зонной плавке кремний не будет очищаться от бора. Процесс зонной плавки может считаться оконченным, если дополнительные проходы зоны не изменяют удельное сопротивление начальной (чистой) части слитка (/О-типа). Это своевременно учли, и хлориды кремния подвергают специальным методам очистки от бора, что позволяет получать в результате [c.425]

Для получения монокристаллических образцов применяется, главным образом, метод Чохральского. Все эти процессы, как уже говорилось выше, основаны на использовании различия в составах соприкасающихся твердой и жидкой фаз вещества при кристаллизации и оттеснении примесей от фронта кристаллизации. Очистка, достигаемая при вытягивании монокристалла из расплава, является более эффективной, чем очистка, достигаемая за один проход при зонной перекристаллизации. Но последняя может быть сделана более производительной, поэтому практически вещества подвергаются многократной зонной перекристаллизации, а затем из чистого расплава вытягиваются монокристаллы. [c.85]

Отметим интересную, но пока мало исследованную идею, связанную с криогенными фононными детекторами. Ядро, испытавшее отдачу после рассеяния на нём частицы, порождает сначала неравновесный поток фононов, которые после многократного рассеяния термализуются и формируют всплеск температуры всего кристалла. При сверхнизких температурах в монокристаллах высокого качества первичные фононные потоки могут, сохраняя информацию об импульсе отдачи ядра, проходить макроскопические расстояния (такие фононы называют баллистическими ), В этом случае на границах кристалла можно регистрировать первичные потоки фононов, несущие информацию об импульсе отдачи ядра [71]. Миллиметровые и большие длины пробега баллистических фононов возможны только в кристаллографически совершенных, сверхчистых и моноизотопных или изотопно высокообогащенных монокристаллах. [c.43]

Для получения особо чистых монокристаллов кремния обычный метод зонной плавки в лодочке неприменим ввиду отсутствия материала, инертного по отношению к расплавленному кремнию. Так, если использовать кварцевые лодочки, то закристаллизовавшийся кремний прочно сцепляется с кварцем и из-за разности коэффициентов линейного расширения и кварц, и кремний трескаются. Поэтому используют метод бестигельной зонной плавки (рис. 6.10, б). Поликристаллический слиток кремния цилиндрической формы крепится в вертикальном положении к двум соосным водоохлаждаемым штокам в герметичной камере. Штоки можно приводить во вращение с постоянной скоростью и перемещать на небольшие рассстояния относительно друг друга внешним электроприводом. При помощи источника локализованного нагрева в нижней части слитка создается узкая зона расплава. Расплавленная зона удерживается силами поверхностного натяжения, действующими между расплавом и двумя твердыми поверхностями, до тех пор, пока вес расплава меньше сил поверхностного натяжения. При данном диаметре предельная длина зоны зависит от природы материала, т. е. от величины У< 0,, где а — поверхностное натяжение на границе раздела кристалл— расплав, а с1 — удельный вес расплава. Передвигая источник нагрева вдоль слитка, можно перемещать расплавленную зону по слитку и осуществлять таким образом направленную кристаллизацию. Монокристалл можно получать с первого прохода в один из зажимов крепится монокристаллическая затравка, а в другой — поликристаллическая заготовка, и исходная расплавленная зона создается в месте их стыковки. Для того чтобы слиток получался правильной геометрической формы, необходимо при проведении процесса вращать штоки в противоположных направлениях с довольно большой скоростью (30—50 об/мин). После продвижения расплавленной зоны вдоль всего слитка можно, снизив мощность источника нагрева, переместить его в исходное положение и повторить процесс много раз. Такое многократное перемещение расплавленной зоны необходимо, чтобы очистить материал от примеси. [c.302]

В первой из цитированных работ грань (1(Х)) монокристалла железа подвергалась окислению в условиях, обеспечивающих образование только закиси железа (при повышенной температуре, в присутствии водяного пара). Образующийся слой окиси исследовался рентгенографическим путем. Результаты этих опытов показывают, что пространственно центрированная решетка железа закономерным путем переходит в простую кубическую решетку закиси железа так, что направление [100] в решетке железа совпадает с направлением [110] в решетке закиси. Иначе говоря, плоскость куба в решетке железа становится после внедрения кислорода плоскостью додекаэдра в решетке закиси. Таким образом, процесс окисления проходит здесь чрезвычайно экономно предварительного разрушения кристаллической решетки железа не наблюдается и никаких ее поворотов (изменений кристаллографических направлений) не происходит. Это ясно пз рассмотрения рис. 6. В развитие описанных опытов, аналогичным путем изучали окисление монокристалла РеО (вюстит) в Ред04 (магнетит). Было обнаружено, что образующиеся на РеО кристаллы магнетита Ред04 имеют в некоторых плоскостях конфигурацию атомов кислорода и железа, идентичную таковой в монокристалле РеО. Подобные ориентационные соотношения наблюдались многократно [25] для природных образцов магнетита Ред04, на которых прорастали кристаллы гематита а-Ре. Од. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология