Выращенный монокристалл

Cтраница 4

Однофазные алюминиевые сплавы очень легко кристаллизуются в процессе деформационного отжига. Их кристаллизация являет собой наглядный пример твердофазного роста в многокомпонентной системе. Некоторые другие многокомпонентные системы, в которых проводилось выращивание кристаллов, перечислены в табл. 4.1. Поскольку при отжиге плавление не происходит, то исключена и сегрегация отдельных компонентов, благодаря чему выращенные монокристаллы сохраняют состав исходного слитка. Достаточно полная рекристаллизация достигается только при высоких температурных градиентах во время ростового отжига, причем градиент должен быть тем выше, а скорость роста тем ниже, чем больше концентрация сплавообразуюших элементов. [46]

В расплав опускают затравку необходимой ориентации. Затравку и расплав вращают в противоположных направлениях и вытягиванием затравки получают слитки монокристаллического кремния. Процесс осуществляют в атмосфере инертного газа. Чистота выращенных монокристаллов определяется степенью их загрязнения атомами примесей, поступающими в расплав при термической диссоциации кварцевых тиглей. Основными неконтролируемыми примесями в этом материале являются кислород и углерод. Степень совершенства, процессы образования и стабилизации дефектов в сильной степени определяются их наличием. Для получения более высоко-омных и высокочистых материалов используется метод бестигельной зонной плавки. [47]

Главная задача настоящей книги состоит в том, чтобы рассмотреть и обсудить способы выращивания монокристаллов. Трудно дать точное определение того, что надо разуметь под монокристаллом, но обычно под этим понимают кристаллит, либо найденный в природном поликристаллическом образовании и выделенный из него, либо специально выращенный. Такой кристаллит должен иметь достаточные размеры, чтобы представлять эстетическую, техническую или научную ценность. Нас же здесь интересуют специально выращенные монокристаллы размером не менее 1 мм3, поскольку такая величина есть нижний предел, устанавливаемый практическими возможностями работы с ним и проведения большинства измерений. [48]

В настоящее время можно указать относительно небольшое число кристаллов, которые пригодны для практического использования в рентгеновских фокусирующих спектрографах. К их числу относятся в первую очередь слюда, кальцит, гипс, каменная соль и кварц. Иногда используется также топаз. За последние годы была доказана возможность успешного применения и искусственно выращенных монокристаллов алюминия. В большинстве случаев в качестве отражающих плоскостей используется система атомных плоскостей кристалла, параллельная его естественным граням. [49]

Схема тепловой системы. 1 - монокристалл. 2 - конический экран. 3 - боковая экранкровка. 4 - нагреватель. 5 - подставка. 6 - тигель. [50]

Экспериментально установлено, что при выращивании с повышенными скоростями тннз в монокристаллах повышается. Наличие конического экрана ( рис. 132), размещаемого на расстоянии 10 - 15 мм от поверхности расплава и 10 - 15 мм от поверхности монокристалла, значительно уменьшает количество теплоты, попадающей на растущий кристалл, при этом скорость выращивания увеличивается в 1 5 - 2 раза. УЭС 4 - - - i - 5 Ом см. Скорость вытягивания 3 2 - 1 6 мм / мин; тннз в выращенных монокристаллах 400 - 200 мкс. [51]

Схема установки бестигельной зонной плавки с радиационным нагревом. [52]

Принципиальная схема установки бестигельной зонной плавки с радиационным нагревом представлена на рис. 6.11. Диаметр обрабатываемого слитка зависит от свойств материала. Так, для кремния, устойчивое многократное проведение процесса зонной плавки возможно при диаметре слитка, не превышающем 20 мм. Поэтому производительность метода невелика. Основным недостатком бестигельной зонной плавки является трудность управления величиной температурного градиента, формой фронта кристаллизации и условиями затравления. Это приводит к тому, что выращенные монокристаллы обладают довольно высокой плотностью дислокаций и неравномерным распределением примесей по сечению кристалла. Главным преимуществом этого метода является возможность получения материалов очень высокой чистоты. [53]

Страницы: 1 2 3 4