Тангенциальный рост
Cтраница 1
Тангенциальный рост на поверхности пинакоида наблюдается лишь при наличии в кристалле ростовых дислокаций с винтовой компонентой вектора Бюргерса. [1]
Если продолжительность тангенциального роста центра новой фазы до размеров грани кристалла значительно меньше или порядка времени ожидания появления центра, то для больших значений параметра Р кинетика фазового превращения типа жидкость ( газ) - кристалл описывается однослойной моделью превращения. В противном случае процесс лучше описывается двухслойной моделью. [2]
А так как тангенциальный рост в ( 112) направлении ( которое является сочетанием двух направлений НСГ) при отсутствии зародышей на грани ( 111) не влияет на вертикальную скорость роста, то последняя зависит главным образом от числа зародышей. При выращивании в условиях высоких температур скорость образования трехмерных зародышей чрезвычайно мала, соответственно мала и скорость вертикального роста на грани 111, хотя скорость тангенциального разрастания, напротив, очень большая. Следовательно, при наличии большого числа зародышей и большой скорости тангенциального разрастания, что может быть достигнуто пульсацией температуры роста, возможно достижение более быстрого роста эпитаксиального слоя. [3]
Решение задачи Стефана для тангенциального роста возможно только в автомодельном [99] и квазистационарном [100] случаях в одномерном приближении. На основе анализа квазистационарного решения процесса направленной кристаллизации была определена критическая скорость роста V m, выше которой монокристаллическое состояние переходит в поликристаллическое, поскольку возникает слишком высокое переохлаждение расплава. [4]
Скорость роста по нормали при прочих равных условиях больше скорости тангенциального роста, поэтому рост выпуклых частей кристалла, достигших более горячих слоев жидкости, приостанавливается, пока кристалл приобретает необходимый диаметр в результате тангенциального роста. [5]
Примеси с большими атомными радиусами создают в кристаллической решетке кремния значительные упругие деформации, которые способствуют образованию двумерных зародышей, разрастание которых приводит к тангенциальному росту ступени на поверхности кристалла. [6]
Распределение температуры на фронте кристаллизации определяется, с одной стороны, неодинаковым нагревом жидкости и кристалла, а с другой - это распределение усложняется, если происходит встречный тангенциальный рост зародышей. В вогнутых к жидкости участках фронта скапливается теплота кристаллизации и эти места обычно сильно перегреваются. Естественно, что центральная часть выпуклой поверхности ( рис. 26, а) также может перегреваться. [7]
Скорость роста по нормали при прочих равных условиях больше скорости тангенциального роста, поэтому рост выпуклых частей кристалла, достигших более горячих слоев жидкости, приостанавливается, пока кристалл приобретает необходимый диаметр в результате тангенциального роста. [8]
 |
Схема для анализа формы монокристалла. [9] |
Примем следующие обозначения: Of и OR - тепловая ось системы и кристаллографическая ось; О - ось выращивания и вращения монокристалла; д Т1 и д Т2 - переохлаждение, необходимое для образования зародыша в случае роста бездислокационного монокристалла и монокристалла с дислокациями; дТ - переохлаждение, необходимое для тангенциального роста слоя. [10]
От - тепловая ось системы; Ов - ось выращивания и вращения монокристалла; Ок - кристаллографическая ось; ДГ1 - переохлаждение, необходимое для образования зародыша в случае роста бездислокационного монокристалла; ДГа - переохлаждение, необходимое для образования зародыша в случае роста монокристалла с дислокациями; ДГз - переохлаждение, необходимое для тангенциального роста слоя. [11]
При уменьшении критического зародыша ( сг-0), что формально соответствует переходу к нормальному механизму роста ( тн - 0), теряет смысл понятие нестационарности процесса зарождения центров новой фазы. Если возникает необходимость учета тангенциального роста кристаллов, то расчеты значительно усложняются, так как формула (3.13) может применяться для этих целей только условно - используемое выражение для Zl ( х, т) получено для начальных стадий процесса. [12]
Возникающие на дислокационных холмиках или двумерных зародышах элементарные слои роста при продвижении вдоль грани консолидируются в многоатомные. Это является результатом различия скорости тангенциального роста тонких и толстых слоев кристалла. При продвижении небольшой ступеньки выделяется меньше теплоты кристаллизации и меньше накапливается примесей, чем около крупных ступенек. Большая скорость роста тонкого слоя объясняется и тем, что для его перемещения нужно меньше атомов, адсорбированных на плато перед ступенькой и поступающих к ней путем поверхностной миграции. Все это приводит к тому, что мелкие ступеньки растут быстрее и, догоняя более крупные, группируются в уступы многоатомной толщины, легко выявляемые под микроскопом. На поверхности цементита, извлекаемого из раковин, виден ступенчатый рельеф, аналогичный наблюдаемому на поверхности декантированных монокристаллов. Это сходство объясняется ступенчатым понижением уровня жидкости в усадочной раковине, приводящим к естественному декантированию. [13]
 |
Спирали простые ( а и двойные ( б. [14] |
Если новые слои образуются раньше, чем нижележащие слои достигнут ребра грани или края кристалла, то может образоваться полимолекуляр-ный слой, толщина которого будет увеличиваться. По мере увеличения толщины слоя Скорость тангенциального роста уменьшается. [15]
Страницы: 1 2