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熔体法单晶材料晶体的工艺流程

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熔体法单晶材料晶体的工艺流程

发布日期:2019-05-14 00:00 来源:http://www.ddxdf.com 点击:

单晶材料的制备有以上熔体法、常温溶液法、高温溶液法、气相法等方法,而不同的特备方法下晶体额生长方法也不一样,目前已经发展出多种生长晶体的方法,具体工艺流程如下:


熔体法晶体生长方法简介:

熔体法生长晶体有多种不同的方法和手段,如:提拉法、坩埚下降法、泡生法、水平区熔法、焰熔法、浮区法等。生长的单晶不仅可以做器件用,而且可以做基础理论研究。


1.提拉法:提拉法适于半导体单晶Si、Ge及大多数激光晶体。也是应用广泛的方法。它主要是在一定温度场、提拉速度和旋转速度下,熔体通过籽晶生长,形成一定尺寸的单晶。但其不适用与固态下有相变的晶体。

2.坩埚下降法是将一个垂直放置的坩埚逐渐下降,使其通过一个温度梯度区(温度上高下底),熔体自下而上凝固。过坩埚和熔体之间的相对移动,形成一定的温度场,使晶体生长。温度梯度形成的结晶前沿过冷是维持晶体生长的驱动力。


除以上生长方法外,还存在泡生法,水平区熔法以及浮区法。泡生法原理与提拉法类似。区别在于泡生法师利用温度控制生长晶体,生长时只拉出晶体头部,晶体部分依靠温度变化来生长。而水平区熔法与坩埚移动法类似,优势在于其减小了坩埚对熔体的污染,并降低了加热功率,可以生长高纯度晶体或者多次结晶以提纯晶体。而浮区法相当于垂直的区熔法。在生长装置中,在生长的晶体和多晶棒之间有一段熔区,该熔区有表面张力所支持。熔区自上而下或自下而上移动,以完成结晶过程。浮区法的主要优点是不需要坩埚,也由于加热不受坩埚熔点所限,可以生长熔点极高材料。

单晶材料

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