Cтраница 2
Механизм для вытягивания кристалла должен обеспечивать постоянный равномерный подъем и вращение без вибрации. [16]
В процессе вытягивания кристалла из расплава существенно наличие строгого температурного контроля, для чего были разработаны специальные терморегуляторы, обеспечивающие точность регулировки температуры расплава до 0 1 С. Для достижения однородности растущего кристалла и равномерного перемешивания введенных в расплав примесей расплав часто взбалтывают путем наложения на вертикальное движение кристалла небольшой по амплитуде вибрации. В добавление к этому затравка обычно вращается со скоростью 100 об / мин. [17]
В процессе вытягивания кристалла из расплава для достижения однородности растущего кристалла и равномерного перемешивания введенных в расплав примесей часто дают затравке и тиглю с расплавом вращательное движение в разные стороны, причем устанавливается очень точный контроль температуры расплава. После того как монокристалл вытянут из расплава, ему дают постепенно остыть, затем проверяют его электрические параметры и пускают в производство. [18]
Данные по вытягиванию кристаллов, приведенные на рис. 47 а, были также обработаны методом I. Полученные значения К в порядке возрастания скорости вытягивания: 0 120; 0 132; 0 453 близки к коэффициентам, приведенным на рис. 46 б для средних участков кривых. [19]
В установку для вытягивания кристаллов Чохральского загружают слиток GaAs в тигле с наружным графитовым элементом. GaAs расплавляют при температуре, близкой к 1238 С, и кристалл вытягивают в атмосфере, под давлением, изменяемым изготовителем от нескольких до 100 атмосфер. Расплав полностью заключен в оболочку из вязкого стекла, В2О3, которая предотвращает распад расплава, когда давление паров As совпадает или его превышает давление инертного газа ( обычно аргона или азота), введенного в камеру установки для вытягивания кристаллов. В качестве альтернативного метода монокристаллический GaAs может быть синтезирован in situ ( на месте) путем введения As в расплавленный Ga или объединения As и Ga при высоком давлении. Изготовление арсенид-галлиевых пластин представляет собой технологический процесс, при котором существует опасность значительного постоянного воздействия химических веществ. Хотя изготовлением пластин из GaAs занимается лишь небольшой процент фирм - изготовителей полупроводниковых приборов, необходимо уделить особое внимание этой области. Большое количество GaAs, применяемого для изготовления GaAs, многочисленные операции технологического цикла и низкие допустимые пределы содержания As в воздухе затрудняют контроль над вредными воздействиями. [20]
Как известно, вытягивание кристаллов возможно не только при удержании расплава на пьедестале, но и из расплава, находящегося в тигле. Теоретически возможно применение как непроводящих, так и проводящих разрезных тиглей. Каждый из этих вариантов имеет особенности, ограничивающие возможные области их применения. Преимуществом непроводящих тиглей является их простота. Однако они реализуемы лишь в том случае, если существуют материалы для них, не реагирующие с расплавом при рабочей температуре. При получении кристаллов наиболее распространенного полупроводникового материала - кремния ( температура плавления 1436 С) таким материалом является лишь кварц. [21]
![]() |
Схема электронно-лучевой зонной плавки. [22] |
В результате получается своеобразное вытягивание кристалла из расплава. [23]
![]() |
Установка для зонной плавки галлия. [24] |
Установки, применяемые для вытягивания кристаллов галлия, отличаются от обычных тем, что вместо печи для расплавления металла используется водяной термостат. В нем закрепляется фарфоровый, стеклянный или кварцевый тигель с галлием. Галлий плавится под слоем кислоты. Перемешивание достигается вращением штока с затравкой. [25]
![]() |
Тянутый транзистор.| Сплавной транзистор. [26] |
При этом в процессе вытягивания кристалла, например, из расплавленного германия в последний добавляются последовательно присадки мышьяка и индия. [27]
![]() |
Схема установки для вытягивания кристаллов из расплава. [28] |
Монокристаллы германия обычно выращивают вытягиванием кристаллов ( метод Чохральского) или горизонтальной зонной плавкой. Монокристаллы кремния изготовляют также вытягиванием кристаллов или вертикальной зонной плавкой. [29]
![]() |
Зависимость а от температуры для транзисторов со сплавленным и тянутым переходами. [30] |