Cтраница 4
![]() |
Схема установки для выращивания монокристаллов германия или кремния по Чохральскому. [46] |
Наиболее распространенным в настоящее время методом выращивания является метод Чохральско-го, который состоит в вытягивании затвердевающего кристалла с определенной скоростью из расплава, находящегося в тигле ( рис. V. Вокруг тигля размещается нагреватель, роль которого выполняет либо высокочастотный ин-дуктор, либо графитовый нагреватель сопротивле-ния в виде стакана. [47]
Однако не следует думать, что метод выращивания из паровой фазы автоматически устраняет все причины неоднородности кристаллов. Процессы выращивания монокристаллов из паровой фазы являются не менее чувствительными к колебаниям внешних условий и состава питающей фазы, чем методы выращивания из расплавов. Но влияние этих колебаний может быть значительно сглажено благодаря малым скоростям роста, которые способствуют приближению к равновесию между наращиваемыми слоями кристалла и паровой фазой. [48]
Некоторые свойства веществ нередко ограничивают выбор метода выращивания; особое значение при этом имеет их химическая активность. Выращивание монокристаллов полупроводников осуществляют с целью получения материала с контролируемыми и воспроизводимыми свойствами, которые зависят от природы и концентрации примесей, присутствующих в решетке кристалла. Поэтому выбранный метод должен в первую очередь обеспечивать сохранение чистоты исходных веществ и возможность введения в решетку кристалла соответствующей примеси или точечного дефекта с определенной концентрацией. Следовательно, технология получения монокристаллов полупроводников связана с большим числом физико-химических задач. Кроме того, процессы выращивания монокристаллов должны осуществляться при строго контролируемых условиях: точное регулирование температуры и ее распределения, постоянство давления газообразных компонентов процесса, постоянство скорости механических передвижений. [49]
В промышленности используются в основном два метода выращивания монокристаллов [1-3, 11 - 13]: вытягивание из кварцевых тиглей ( метод Чохральского) и бестигельная зонная плавка. [50]
Сообщается о разработке в массовом производстве метода выращивания крупных монокристаллов ( длиной 305 мм и 0 19 мм) вольфрама, молибдена, ванадия, ниобия, тантала, карбида титана, моноокиси титана, полуторной окиси титана и дисилицида молибдена. Для выращивания этих монокристаллических слитков применяют метод дуговой плавки, в основе которого лежит по существу принцип, использованный в методе Вернейля для получения монокристаллических булек драгоценных камней, таких, как сапфиры и рубины. [51]
Рассмотренные две работы стимулировали повсеместное развитие метода выращивания полупроводниковых пленок в технических целях. В настоящее время монокристальные полупроводниковые пленки получают в основном тремя методами: 1) конденсацией из паровой фазы в вакууме; 2) кристаллизацией из газовой фазы с помощью химического взаимодействия; 3) осаждением из жидких растворов. [52]
Сообщается о разработке в массовом производстве метода выращивания крупных монокристаллов ( длиной 305 мм и 0 19 мм) вольфрама, молибдена, ванадия, ниобия, тантала, карбида титана, моноокиод титана, полуторной окиси титана и дисилицида молибдена. Для выращивания этих монокристаллических слитков применяют метод дуговой плавки, в основе которого лежит по существу принцип, использованный в методе Вернейля для получения монокристаллических булек драгоценных камней, таких, как сапфиры и рубины. [53]
Разброс значений определяется размерами Н.ж. и методом выращивания. [54]
С учетом изложенного выше представляется, что метод выращивания карбида кремния из расплава на современном уровне развития техники не является перспективным. [55]
Грубая оценка растворимости бывает достаточна для выбора метода выращивания и для практической работы рядом методов. Для такой оценки в пробирку наливают испытуемый растворитель ( до 10 мл) и насыпают навеску вещества в количестве около 5 - 10 % от объема растворителя. Пробирку взбалтывают, добиваясь полного растворения навески. Если она растворится, добавляют следующую такую же навеску. Добавляют вещество известными порциями до тех пор, пока не обнаружится, что оно больше не растворяется. Далее оставляют испытуемую пробу на сутки - двое при температуре, для которой определяется растворимость, время от времени взбалтывая. После этого раствор осторожно, как можно полнее, сливают, осадок высушивают. После этого определяют массу нерастворившегося остатка по разнице в массе пробирки с остатком и чистой пробирки. Зная массу остатка и суммарную массу растворившихся навесок, нетрудно определить количество растворившегося вещества и отсюда растворимость. [56]
Третье требование следует выполнять в случае применения методов выращивания, в которых существует опасность запаразичи-вания. [57]