Асноўнымі прычынамі, якія ўплываюць на аднастайнасць радыяльнага ўдзельнага супраціву монакрышталяў, з'яўляюцца плоскасць паверхні цвёрдага рэчыва і вадкасці і эфект малой плоскасці падчас росту крышталя
Уплыў плоскасці паверхні цвёрдага рэчыва і вадкасці Падчас росту крышталя, калі расплаў змешваецца раўнамерна, паверхня роўнага супраціву з'яўляецца паверхняй цвёрдага рэчыва і вадкасці (канцэнтрацыя прымешак у расплаве адрозніваецца ад канцэнтрацыі прымешак у крышталі, таму удзельнае супраціўленне рознае, і супраціўленне аднолькавае толькі на мяжы цвёрдага рэчыва і вадкасці). Калі прымешка K<1, выпуклая паверхня падзелу ў адносінах да расплаву прывядзе да таго, што радыяльнае ўдзельнае супраціўленне будзе высокім у сярэдзіне і нізкім на краі, у той час як увагнутая паверхня падзелу ў адносінах да расплаву будзе наадварот. Аднастайнасць радыяльнага ўдзельнага супраціўлення плоскай мяжы цвёрдага рэчыва і вадкасці лепшая. Форма мяжы цвёрдага рэчыва і вадкасці падчас выцягвання крышталя вызначаецца такімі фактарамі, як размеркаванне цеплавога поля і працоўныя параметры росту крышталя. У монакрышталі з прамым выцягваннем форма паверхні цвёрдага рэчыва і вадкасці з'яўляецца вынікам сумеснага ўздзеяння такіх фактараў, як размеркаванне тэмпературы ў печы і рассейванне цяпла крышталя.
Пры выцягванні крышталяў існуюць чатыры асноўныя тыпы цеплаабмену на мяжы цвёрдага рэчыва і вадкасці:
Схаваная цеплыня змены фазы, якая вылучаецца пры застыванні расплаўленага крэмнію
Цеплаправоднасць расплаву
Цеплаправоднасць уверх праз крышталь
Выпраменьванне цяпла вонкі праз крышталь
Схаваная цеплыня раўнамерная для ўсёй паверхні падзелу, і яе памер не змяняецца, калі хуткасць росту пастаянная. (Хуткая цеплаправоднасць, хуткае астуджэнне і падвышаная хуткасць застывання)
Калі галоўка крышталя, які расце, знаходзіцца блізка да астуджанага вадой затравочнага стрыжня ў печы для монакрышталя, градыент тэмпературы ў крышталі вялікі, што робіць падоўжную цеплаправоднасць крышталя большай, чым цеплавое выпраменьванне паверхні, таму мяжа цвёрдага рэчыва і вадкасці выпуклая да расплаву.
Калі крышталь расце да сярэдзіны, падоўжная цеплаправоднасць роўная цеплыні выпраменьвання паверхні, таму мяжа падзелу прамая.
У хваставой частцы крышталя падоўжная цеплаправоднасць меншая за цеплыню выпраменьвання паверхні, што робіць мяжу цвёрдага рэчыва і вадкасці ўвагнутай адносна расплаву.
Для атрымання монакрышталя з аднастайным радыяльным удзельным супраціўленнем неабходна выраўнаваць мяжу цвёрдага рэчыва і вадкасці.
Выкарыстоўваюцца наступныя метады: ①Наладзьце цеплавую сістэму росту крышталя, каб паменшыць радыяльны градыент тэмпературы цеплавога поля.
②Наладзьце параметры аперацыі выцягвання крышталя. Напрыклад, для паверхні падзелу, выпуклай да расплаву, павялічце хуткасць выцягвання, каб павялічыць хуткасць застывання крышталя. У гэты час з-за павелічэння схаванай цеплыні крышталізацыі, якая выдзяляецца на мяжы падзелу, тэмпература расплаву каля мяжы падзелу павялічваецца, што прыводзіць да плаўлення часткі крышталя на мяжы падзелу, што робіць мяжу плоскай. Наадварот, калі мяжа росту ўвагнутая ў бок расплаву, хуткасць росту можа быць зменшана, і расплаў зацвярдзее ў адпаведным аб'ёме, робячы мяжу росту плоскай.
③ Адрэгулюйце хуткасць кручэння крышталя або тыгля. Павелічэнне хуткасці кручэння крышталя прывядзе да павелічэння патоку высокатэмпературнай вадкасці, які рухаецца знізу ўверх на мяжы цвёрдага рэчыва і вадкасці, у выніку чаго мяжа з выпуклай стане ўвагнутай. Кірунак патоку вадкасці, выкліканага кручэннем тыгля, такі ж, як і пры натуральнай канвекцыі, і эфект цалкам процілеглы эфекту кручэння крышталя.
④ Павелічэнне адносіны ўнутранага дыяметра тыгля да дыяметра крышталя прывядзе да выраўноўвання мяжы цвёрдага рэчыва і вадкасці, а таксама можа паменшыць шчыльнасць дыслакацый і ўтрыманне кіслароду ў крышталі. Як правіла, дыяметр тыгля: дыяметр крышталя = 3~2,5:1.
Уплыў эфекту малой плоскасці
Паверхня цвёрдага рэчыва і вадкасці росту крышталяў часта скрыўлена з-за абмежавання ізатэрмы расплаву ў тыглі. Калі крышталь хутка падняць падчас росту крышталя, на мяжы цвёрдага рэчыва і вадкасці монакрышталяў (111) германію і крэмнію з'явіцца невялікая плоская плоскасць. Гэта (111) атамная шчыльная плоскасць, якую звычайна называюць малой плоскасцю.
Канцэнтрацыя прымешак у вобласці малой плоскасці значна адрозніваецца ад канцэнтрацыі ў вобласці немалой плоскасці. Гэта з'ява ненармальнага размеркавання прымешак у вобласці малой плоскасці называецца эфектам малой плоскасці.
З-за эфекту малой плоскасці ўдзельнае супраціўленне плошчы малой плоскасці паменшыцца, а ў цяжкіх выпадках з'явяцца стрыжні труб з прымешкамі. Каб ліквідаваць радыяльную неаднароднасць удзельнага супраціўлення, выкліканую эфектам малой плоскасці, мяжу цвёрдага рэчыва і вадкасці неабходна выраўнаваць.
Запрашаем кліентаў з усяго свету наведаць нас для далейшага абмеркавання!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Час публікацыі: 24 ліпеня 2024 г