Метод за отглеждане на германий единични кристали използват формировател

Основният проблем на този метод - увеличение добив поради получаването на единични кристали от универсален, не структурни дефекти, без стрес, хомогенно разпределение на примесите с висока ефективност и с значително намаляване на експлоатационните разходи.

Съгласно предложения метод, тигела (обикновено кръгла форма) симетрично поставени формировател на втулката (кръгла или друга форма). В шейпър в място приляга към долната част на шейпър да тигел отвори. Радиусът на отворите (с) не трябва да превишава максималния радиус (Rmax), определен от формула

където К = 0.2 cm 2 - постоянен коефициент (германий); ч - нивото на шейпър на германий стопилка (см).

Броят (N) на дупки в Shaper фигури 12-18. отвори са разположени на равни разстояния един от друг.

Размерът и броят на отворите са оценени теоретично и провери емпирично на базата на резултатите от нарастващата единични кристали от германий под формата на диаметър на диска на 100-300 mm, под формата на квадрат и напречно сечение правоъгълник със страни от 100-200 мм.

Провеждане на процеса на отглеждане: в шейпър се поставя начална такса и тя се разтопи. Стопилката остава в шейпър и изтича през отворите в тигела поради повърхностно напрежение сили. В стопилката предене зародишен кристал се поставя в първия етап се извършва кристализация в радиална посока с въртенето на нарастващото кристал докато докосне шейпър. Освен това, не въртене се извършва чрез намаляване на температурата на кристализация в аксиална посока до пълното втвърдяване на целия обем на стопилката. Излишният германий стопилка образуван чрез кристализация, преминава през отвора и се втвърдява в дъното на тигела. Когато нараства кристали на германий цялата такелаж - тигел формировател, нагревател, екрани - са изработени от графит.

На Фигура 1а) показва начален етап на процеса: 1 формировател поставя в тигел 2, създаден стопилка 3, чиято височина е з. В шейпър 1 - в долната си част в близост до дъното на камерата 2, 4 отворите.

В Fig.1b) показва първи етап на отглеждане на единичен кристал германий. В зародишен кристал 5, въртящи се в предварително определена ъглова скорост ω, отглеждани кристал 6. въртенето на кристала 6 се извършва, докато нейния диаметър по-близо до диаметъра на формировател 1 (докосване кристал шейпър) на. След това, въртенето на кристала 6 се спира, горната повърхност на стопилката е напълно кристализира.

В последния етап на метода (1С)) кристализация се извършва без въртене в затворен обем на стопилка 3. излишното количество на стопилката 7, оформен чрез кристализация, тече през отвора капилярна 4 в долната част на камерата 2. Метод изтичане прекомерно количество стопилка 7 ще се проведе до втвърдява целия обем на стопилката 3 в шейпър.

метод на Степанов

Метод за получаване на метод издърпване единичен кристал германий стопилка се модифицира Stepanov. Съгласно метода, култивиране на единични кристали, получени от първата топене на изходния материал в тигела и кристализиране от въртящ семена единичен кристал използване потапянето в шейпър на стопилка (изпълнен като пръстен или друга форма, съответстваща на профила на слитъка възрастен), който е монтиран неподвижно върху стеблото на семената. В първия етап в процеса на растеж на въртящ се заедно с шейпър без издърпване зародишният кристал се отглежда се образува че достигне шейпър и придобива определен от странична повърхност. Във втория етап на единичния кристал дърпа заедно с шейпър в аксиална посока (т.е., образуване на височина блок). Недостатък на този метод е ниската Добивът на единични кристали, свързани с високи нива на термични напрежения в блокове, възникващи по време на тях дърпа аксиално. Термични напрежения водят до значителна хетерогенност в коефициента на пречупване на единични кристали, използвани в инфрачервени оптика, намаляване на механичната якост на слитъците - тяхното крекинг време на обработка. Вторият значителен недостатък е сложен технологичен процес на растежа подкрепа: значително (голяма) тегло германий стопи тегло блок над 3-4 пъти; сложността на производството и монтажа на профилиращи устройства върху запаса от семена.

Най-близък до предлагания метод е метод за получаване на единичен кристал германий, като методът включва кристализация води надолу от фиксираното праймер, и в стените на леярската форма (тигел) имат много малки отвори, през които протича излишък стопилка формира поради увеличаването на обема по време на втвърдяването , Съгласно метода на тигел е пряко формировател придаване на предварително определена форма блокове отглеждат. Отворите са направени в тигел за премахване на прекомерно количество на стопилка формира поради разликата на плътността на течността и твърдите фази на кристализация материал. Когато плътността на течната фаза, по-голям от фаза кристализацията твърдо вещество се увеличават с обем от около 5.3%.

Методът на отглеждане на единичен кристал има значителни недостатъци. Методът е технически трудно да се реализира в индустриален мащаб - за отглеждане на кристали всеки предварително определен размер тигел трябва доста сложна конфигурация. Неопределен произволен брой отвори или техния размер - в крайна сметка може да доведе или до първоначалната изтичане на стопилката или разкъсване на камерата по време на кристализация. Екстракция на възрастен кристал от тигел поради механично разрушаване и напукване на тигела на кристала. Все на кристал - формиране на горната повърхност на ядрото - без въртене на практика винаги води до структурни дефекти - и polikristallizatsii до неравномерно разпределение на примеси. Тези недостатъци значително намаляване на добива на продукта, води до повишено потребление на материал (германий графит) и прави използването на метода на практика невъзможно в промишлен мащаб.