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    熔體法單晶材料晶體的工藝流程

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    熔體法單晶材料晶體的工藝流程

    發布日期:2019-05-14 00:00 來源:http://www.dairect.com 點擊:

    單晶材料的制備有以上熔體法、常溫溶液法、高溫溶液法、氣相法等方法,而不同的特備方法下晶體額生長方法也不一樣,目前已經發展出多種生長晶體的方法,具體工藝流程如下:


    熔體法晶體生長方法簡介:

    熔體法生長晶體有多種不同的方法和手段,如:提拉法、坩堝下降法、泡生法、水平區熔法、焰熔法、浮區法等。生長的單晶不僅可以做器件用,而且可以做基礎理論研究。


    1.提拉法:提拉法適于半導體單晶Si、Ge及大多數激光晶體。也是應用廣泛的方法。它主要是在一定溫度場、提拉速度和旋轉速度下,熔體通過籽晶生長,形成一定尺寸的單晶。但其不適用與固態下有相變的晶體。

    2.坩堝下降法是將一個垂直放置的坩堝逐漸下降,使其通過一個溫度梯度區(溫度上高下底),熔體自下而上凝固。過坩堝和熔體之間的相對移動,形成一定的溫度場,使晶體生長。溫度梯度形成的結晶前沿過冷是維持晶體生長的驅動力。


    除以上生長方法外,還存在泡生法,水平區熔法以及浮區法。泡生法原理與提拉法類似。區別在于泡生法師利用溫度控制生長晶體,生長時只拉出晶體頭部,晶體部分依靠溫度變化來生長。而水平區熔法與坩堝移動法類似,優勢在于其減小了坩堝對熔體的污染,并降低了加熱功率,可以生長高純度晶體或者多次結晶以提純晶體。而浮區法相當于垂直的區熔法。在生長裝置中,在生長的晶體和多晶棒之間有一段熔區,該熔區有表面張力所支持。熔區自上而下或自下而上移動,以完成結晶過程。浮區法的主要優點是不需要坩堝,也由于加熱不受坩堝熔點所限,可以生長熔點極高材料。

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