Выращивание монокристаллов методом Чохральского

Метод вытягивания из расплава, впервые введенный в практику Чохральским, позволяет устранить механическое влияние тигля на выращиваемый кристалл. На рис.1 показана схема выращивания по методу Чохральского. Один из главных недостатков метода -необходимость в тигле, который часто является источником загрязнений. Ниже мы рассмотрим некоторые варианты метода, которые исключают эту трудность.





















Рис.1. Схема установки выращивания кристаллов.

Для успешного использования метода Чохральского необходимы следующие условия:
1.Кристалл (или кристалл с активатором) должен плавиться конгруэнтно, без разложения. Если кристалл плавится инконгруэнтно, его иногда удается вырастить из расплава такого состава, где кристалл является устойчивой фазой. Но это уже рост из многокомпонентной системы, и ему свойственны все трудности, характерные для кристаллизации из растворов. Если продуктами разложения являются газы, можно использовать герметичную аппаратуру. Установившееся в ней равновесное давление продуктов разложения подавит разложение.
2.Кристалл не должен реагировать с тиглем и атмосферой, установившейся в процессе окислительную или восстановительную среду.
З.Температура плавления кристалла должна быть достижима с помощью используемых нагревателей и должна быть ниже температуры плавления тигля.
4.Аппаратура должна обеспечивать регулирование скорости вытягивания в соответствии с градиентами температуры в зоне образования монокристалла.
Очень важным преимуществом метода вытягивания является возможность наращивания на затравку в строго контролируемых условиях. Строгий контроль возможен потому, что затравка и выращенный кристалл видны во время выращивания, так что экспериментатор может визуально наблюдать за процессом роста и корректировать его, руководствуясь совершенством кристалла. Кроме того, при наличии ориентированных затравок легко осуществить выращивание в любом заданном направлении. Если нет затравки, легко вызвать...

1.Технология СБИС
под редакцией С.ЗИ.,МОСКВА”МИР”1986
2.Оборудование полупроводникового производства
Блинов,Кожитов,”МАШИНОСТРОЕНИЕ”1986