Бриджмена-стокбаргер

Cтраница 1

Метод Бриджмена-Стокбаргера основан на последовательном перемещении ампулы с полупроводниковым материалом в вертикальной печи, в верхней зоне которой температура превышает температуру плавления полупроводникового материала, а в нижней - она менее температуры плавления указанного материала. [1]

Суть метода Бриджмена-Стокбаргера состоит в том, чтобы создать зарождение на единственной границе между расплавом и кристаллом и проводить кристаллизацию в поле температурного градиента. Кристаллизуемый материал обычно находится в цилиндрическом тигле ( фиг. В некоторых случаях тигель неподвижно закрепляют в печи, сконструированной так, что температурный градиент в. Естественно, что в печи существует зона с почти постоянным градиентом ( ab на фиг. В обоих случаях изотерму, перпендикулярную оси тигля, заставляют перемещаться через него достаточно медленно, чтобы граница кристалл-расплав успевала следовать за ней. Как правило, в начале эксперимента все содержимое тигля расплавляется и при первом зарождении образуется несколько кристалликов. [2]

По методу Бриджмена-Стокбаргера чаще всего выращивают кристаллы веществ трех классов - металлов, полупроводников и галогенидов щелочных и щелочноземельных металлов. В промышленности этим методом шире всего кристаллизуют материалы последнего класса. [3]

Для выращивания кристаллов по методу Бриджмена-Стокбаргера необходимо следующее оборудование. [4]

Обычная трудность при выращивании кристаллов по методу Бриджмена-Стокбаргера заключается в необходимости обеспечить очень небольшой температурный градиент вдоль тигля. Дело в том, что при этом расплавы многих веществ заметно переохлаждаются до начала кристаллизации. Если в расплаве можно создать достаточно высокое переохлаждение, а температурный градиент довольно мал, то часто весь образец может оказаться охлажденным до уровня ниже температуры плавления до появления первого кристаллика. Зарождение в таких условиях приводит к очень быстрому росту в остальной части расплава и неизбежному образованию мелких кристаллов плохого качества. Большие же температурные градиенты гарантируют начало зарождения до того, как весь расплав переохладится. В этом случае рост протекает в контролируемых условиях, когда изотерма, соответствующая температуре плавления, перемещается по образцу. [5]

В практике получения термоэлектрических направленных кристаллов наиболее распространены методы Бриджмена-Стокбаргера и вертикальной зонной плавки. [6]

В табл. 5.1 указан ряд типичных кристаллов, выращенных методом Бриджмена-Стокбаргера. [7]

Способы перемешивания расплава в различных вариантах кристаллизационного концентрирования. [8]

Этот прием, применявшийся при зонной очистке некоторых органических веществ, мы использовали при кристаллизационном концентрировании ряда микропримесей в солях щелочных металлов [89-92] ( см. гл. Примечательной особенностью такой кристаллизации является образование осевой цилиндрической усадочной раковины ( рис. 14), которое обусловлено различием плотности кристалла и расплава и прилипанием слитка к стенкам контейнера. Рассмотренный вариант направленной кристаллизации отличается от широко применяемого для выращивания монокристаллов метода Бриджмена-Стокбаргера [ 23, с. [9]

Ясно, что конфигурациями, аналогичными изображенным на фиг. В этом случае чаще пользуются горизонтальными, а не вертикальными печами. Превалирование монокристалла на границе раздела кристалл-расплав зависит от исходной ориентации зародившихся первыми кристалликов и наклона границ зерен между ними. Эти моменты так и не стали предметом сколь-либо подробного исследования в практике промышленного выращивания кристаллов по методу Бриджмена - Стокбаргера, потому что всегда Чюжно эмпирически подобрать форму тигля, градиент температуры и скорость опускания тигля ( или скорость охлаждения печи) так, чтобы во всех случаях добиться образования монокристалла или хотя бы крупных монокристальных участков в объеме тигля. Однако нужно иметь в виду, что в подобных случаях должно преобладать гетерогенное зарождение на стенках тигля, так что при прогнозировании ориентации зародышей могут оказаться полезными теории гетерогенного зарождения. Подобным же образом способны принести пользу при определении вероятности превалирования монокристальных зерен на поверхности раздела и теории, рассматривающие энергию границ зерен в зависимости от их ориентации. Само собой разумеется, что при выращивании кристаллов по методу Бриджмена-Стокбаргера можно было бы прибегать к специальному затравливанию, помещая монокристальную затравку в конце тигля и подбирая такой температурный профиль в печи, чтобы подобная затравка не расплавилась. Но экспериментально это часто выливается в утомительную процедуру, поскольку в обычной установке Бриджмена - Стокбаргера температура неизвестна и регулируется с недостаточной точностью, а следить визуально за затравкой не позволяют непрозрачные тигли и стенки печи. [10]

Страницы: 1