Записи с меткой ‘кристаллизации’

Выращивание монокристаллов из раствора

June 7, 2013

В технологии полупроводников наряду с кристаллизацией веществ из собственных расплавов широко используются процессы, основанные на кристаллизации из растворов. Основным преимуществом этого метода выращивания кристаллов является то, что процесс проводят при значительно более низких температурах, чем кристаллизация из расплавов. Выращивание из растворов зачастую является единственным методом, позволяющим получать объемные полупроводниковые монокристаллы с очень высокими температурами плавления (Tпл  > 2000◦C, например, алмазы), кристаллы соединений, имеющие при температуре плавления высокое давление паров компонентов (GaP, GaAs, InP и др.), а также инконгруэнтно плавящиеся полупроводниковые соединения (GaTe3 и др.). Основой такой возможности являются особенности фазовых диаграмм системы растворяемое вещество–растворитель: зависимость температуры начала кристаллизации от процентного содержания компонентов в сплаве.

» Читать запись: Выращивание монокристаллов из раствора

Пассивные методы выравнивания состава – основы материаловедения

June 2, 2013

Однородные кристаллы полупроводников проще всего получить, используя без всяких изменений обычные кристаллизационные процессы: нормальную направленную кристаллизацию и зонную плавку. В этом случае используют приблизительно однородно легированную часть кристалла. Анализ кривых распределения примесей (см. гл. 5) в этих процессах показывает, что наиболее равномерно легированная часть кристалла примыкает к одному из его концов, поэтому целесообразно для дальнейшей работы использовать именно эти части.

» Читать запись: Пассивные методы выравнивания состава – основы материаловедения

Выращивание кристаллов из расплава

May 25, 2013

Выращивание кристаллов из расплава в настоящее время является наиболее распространенным промышленным процессом, так как по сравнению с другими методами методы выращивания из расплава обладают наивысшей производительностью. Это обусловлено тем, что в расплавах диффузионные процессы в жидкой фазе (диффузия к фронту кристаллизации компонентов кристаллизующейся фазы) не являются лимитирующей стадией процесса. С помощью этих методов можно получать достаточно чистые кристаллы Ge и Si с высокими скоростями роста (до 10 мм/ч), более чем в сто раз превышающими скорости роста кристаллов при выращивании другими методами. Применительно к многокомпонентным полупроводникам рост из расплава является сравнительно простым

» Читать запись: Выращивание кристаллов из расплава

Методы вытягивания кристаллов из расплава

May 13, 2013

Данная группа методов в настоящее время является наиболее распространенной при промышленном производстве больших монокристаллов полупроводников с контролируемыми и воспроизводимыми свойствами. Принцип метода вытягивания кристаллов из расплава впервые был предложен Чохральским в 1916 г. Сейчас существует значительное количество различных его модификаций. Суть метода заключается в следующем.

» Читать запись: Методы вытягивания кристаллов из расплава

Кристаллизация в неравновесных условиях – основы материаловедения

May 9, 2013

Все, что до сих пор говорилось о фазовых превращениях, относилось к равновесным при данной температуре состояниям, то есть предполагалось, что скорость изменения температуры так мала, что при каждой температуре в системе успевает установиться равновесие. Однако установление равновесия в системе, осуществляемое путем диффузии, требует времени, продолжительность которого зависит от природы диффундирующих элементов, среды, температуры, размера и степени совершенства кристаллов и других факторов. В реальных условиях время, необходимое для достижения равновесия, может изменяться от долей секунд до многих сотен часов. Кроме того, как отмечалось в начале главы, фазовое превращение при температуре фазового равновесия невозможно, так как в этом случае нет энергетического выигрыша, стимулирующего это превращение. Поэтому равновесную диаграмму состояния следует рассматривать как предельный случай, при котором скорость изменения температуры настолько мала, что фазовое превращение совершается с бесконечно малой скоростью. Тем не менее, этот предельный случай крайне важен для изучения реальных условий кристаллизации.

» Читать запись: Кристаллизация в неравновесных условиях – основы материаловедения

Получение кристаллов из жидкой фазы

May 6, 2013

Все технологические методы выращивания монокристаллов из жидкой фазы можно разделить на две группы: выращивание из собственных расплавов и выращивание из растворов.

Расплав — это жидкая фаза, состав которой соответствует составу кристаллизующегося нелегированного вещества или соединения.

» Читать запись: Получение кристаллов из жидкой фазы

Метод химического транспорта (реакций переноса)

May 5, 2013

В основе получения монокристаллов из газовой фазы методом химического транспорта лежат химические реакции также, как и в основе метода диссоциации и восстановления газообразных соединений. Рост кристалла происходит в результате реакций разложения газообразных молекул. Примером использования этого метода может служить получение монокристаллического германия:

» Читать запись: Метод химического транспорта (реакций переноса)

Методы нормальной направленной кристаллизации

May 2, 2013

В методах нормальной направленной кристаллизации заготовка расплавляется целиком, а затем расплав кристаллизуется с одного конца. Общим для этих методов является рост кристалла в контакте со стенками тигля, содержащего расплав. Создание переохлаждения на фронте кристаллизации осуществляют путем перемещения тигля с расплавом относительно нагревателя, создающего тепловое поле с градиентом температуры, или путем перемещения нагревателя относительно тигля. Кристаллизация также возможна и при охлаждении неподвижного тигля с расплавом в тепловом поле с температурным градиентом (получаемым путем неравномерной намотки печи) при программном снижении питающей печь мощности. В зависимости от расположения тигля с материалом различают горизонтальный и вертикальный методы нормальной направленной кристаллизации. Вертикальный метод получил название метода Бриджмена (рис. 6.1,а).

» Читать запись: Методы нормальной направленной кристаллизации

Условия выращивания и дефектность монокристаллов

April 28, 2013

Важнейшей задачей технологии полупроводниковых материалов, как уже неоднократно отмечалось, является получение их в форме совершенных монокристаллов с определенной кристаллографической ориентацией и с минимальным или контролируемым и нужным образом распределенным количеством примесей. Поэтому так важно изучение влияния условий выращивания на дефектность получаемых монокристаллов.

» Читать запись: Условия выращивания и дефектность монокристаллов

Выращивание кристаллов методами зонной плавки

April 27, 2013

Зонная плавка может производиться в тигле и без тигля. В «тигельном» варианте, так же как и в случае нормальной направленной кристаллизации, предварительно очищенный материал загружается в тигель, в одном конце которого располагается монокристаллическая затравка. Тигель помещается в кварцевую трубку, которая, как правило, заполняется инертным газом. Узкая жидкая зона создается с помощью специального нагревателя, который, перемещаясь вдоль кварцевой трубки, обеспечивает передвижение зоны расплава вдоль обрабатываемого слитка и, следовательно, рост кристалла (рис. 6.4,а).

» Читать запись: Выращивание кристаллов методами зонной плавки

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты