Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Метод Чохральского.

Читайте также:
  1. I. 2.3. Табличный симплекс-метод.
  2. I. 3.2. Двойственный симплекс-метод.
  3. I. Передача параметров запроса методом GET.
  4. II. Методика работы
  5. II. Методика работы.
  6. II. Методика работы.
  7. II. Методика работы.

Рост кристаллов по методу Чохральского заключается в затвердевании (присоединении атомов в узлы кристаллической решётки) атомов жидкой фазы на границе раздела жидкость/кристалл при постепенном вытягивании кристалла из расплава.

I. Следствие переохлаждения.

С ростом переохлаждения увеличивается скорость затвердевания расплава (скорость присоединения атомов к твердому кристаллу). Но растёт вязкость жидкости (расплава) и уменьшается подвижность атомов => дефектность кристалл а!!!

, где А12-площади изотерм.

Максимальную скорость вытягивания кристалла без дефектов получим, если предположим отсутствие градиента т.в. расплава (отсутствие переохлаждения), т.е.

.

Тогда: , где ks– коэф.теплопроводности примеси в расплаве.

L – удельная теплота плавления.

ρ – плотность Si в твердом состоянии.

 

II. Следствие фазовой диаграммы (очистка кристалла).

Cs
Cl
Т1

CL– концентрация примеси в расплаве,

СS - конц.примеси в закристаллизованном Si,

СS= kSCL;

kS– коэф. сегрегации (по опр. kS=CS/CL),

Если состав расплава равен СL, то при

охлаждении до Т=Т1 (пересечение с кривой

ликвидус) происходит кристаллизация части

расплава с сод. примеси kSCL

Из рассмотренного выше следует:

1. Не вся примесь, содержащаяся в расплаве, будет захватываться растущим кристаллом. Следовательно, кристалл будет более чистым по сравнению с расплавом. В этом и состоит суть очистки кристаллов при их выращивании из расплава.

По мере выращивания кристалла(вытягивания слитка из расплава), в расплаве увеличивается концентрация примеси (относительно массы основного материала(Si). В связи с этим:

а) на фазовой диаграмме происходит сдвиг в сторону больших концентраций и, соответственно,

кристаллизация происходит при более низкой температуре.

б) в вытягиваемом кристалле увеличивается концентрация захваченной примеси. Т.е. на заключительных этапах вытягивания кристалла его качества ухудшаются!

3) качество кристалла (однородность примесей и дефектов) сильно зависит от стабильности (однородности) температуры на границе раздела кристалл-жидкость (как вдоль границы раздела так и в перпендикулярном направлении).

 

Метод Степанова: направленная кристаллизация. Подобна методу Ч., но – через фильеру. => Качество хуже, но дешевле. Не подходит для изготовления СБИС, но может быть использованы для датчиков, микромашин, солнечных эл-тов и т.д.

 

Метод зонной плавки (безтигельный метод).

(метод зонной чистки)

Недостатки метода Чохральского:

- высокая концентрация дислокаций и других дефектов

- выращивание из тигля => загрязнения расплава на С, О

-

 

 

 

Преимущества метода зонной плавки:

- эффективное удаление примесей при многократном прохождении гидуктора

- возможность получения без дислокационного кремния

Недостатки метода зонной плавки:

- трудности контроля над температурами градиентами в зоне расплава

- сильный разброс по диаметру слитка.

 


Дата добавления: 2015-10-31; просмотров: 180 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Главные направления развития электроники | Классификация веществ по удельной электрической проводимости. Основные представления о свойствах полупроводников. | Адиабатическое приближение (приближение Борна - Оппенгеймера). | Одноэлектронное приближение (метод Хартри-Фока). | Первая зона Бриллюэна полупроводника типа алмаза | Эффективная масса носителей заряда. | Циклотронный (диамагнитный) резонанс. | Классификация материалов с позиции зонной теории. | Электронная теория примесных состояний. | Плотность квантовых состояний. |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Надо добавить модельные представления о связи| Фазовые диаграммы и твердые растворы.

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.012 сек.)