52. Особенности выращивания монокристаллов разлагающихся полупроводниковых и диэлектрических соединений методом вытягивания из расплава.
При выращивании монокристаллов разлагающихся соединений (InAs, GaAs, InP, GaP, CdTe, PbTe и др.) расплав герметизируют слоем жидкого флюса (В2О3) и вытягивают монокристаллы, погружая затравку в расплав через флюс и поддерживая в рабочем объёме над расплавом определённое давление инертного газа. Часто процесс вытягивания осуществляют в камерах высокого давления, совмещая процесс выращивания монокристаллов с предварительным синтезом соединений под слоем флюса (GaAs, InP, GaP и др.).
53. Преимущества методов вытягивания из расплава по сравнению с методом нормальной направленной кристаллизации.
Кристалл растет в свободном пространстве, не испытывая никаких механических воздействий со стороны тигля; при этом размеры растущего кристалла можно достаточно произвольно изменять в пределах, допускаемых конструкцией установки.
Имеется возможность визуального наблюдения за процессом роста вытягиваемого кристалла. Это позволяет сопоставлять свойства получаемых кристаллов с условиями их выращивания и производить оптимизацию технологического процесса.
Имеется возможность использования затравки минимального размера.
54. Изобразите схему и опишите получение монокристаллов методом зонной плавки.
Заготовку и затравочный кристалл с формирующимся на нём готовым кристаллом, разделённые расплавленной зоной медленно перемещают вниз относительно зоны нагрева так, чтобы расплавленная зона постепенно поглощала всё новые участки заготовки, а внизу из зоны постепенно вытягивался уже готовый кристалл. При этом фактически заготовка постепенно расплавляется, а готовый кристалл постепенно растет из расплава, поступающего при оплавлении заготовки. Готовый кристалл также представляет собою стержень относительно небольшого диаметра.
55. Преимущества метода плавающей зоны. Способы удержания расплавленной зоны. Для каких материалов рекомендуется использовать метод?
При получении монокристаллов тугоплавких соединений целесообразно использовать безтигельную зонную плавку, метод плавающей зоны. В этом случае не происходит загрязнения монокристалла материалом тигля и в монокристалле не возникает напряжений в связи с раличием ТКР. Расплавленная зона удерживается в верт. положении силами поверхностного натяжения. Чем больше отношение сил пов-ого натяж. к плотности, тем выше высота расплавленной зоны. Также зону поддерживают пропусканием тока через образец, помещенный в магнитное поле.
56. Опишите метод выращивания монокристаллов с пьедестала. Достоинства и недостатки метода.
Метод заключается в создании расплава на верхнем торце распл. стержня (пьедестале) и вытягивание из него кристалла на затравку. В отличие от классической зонной плавки зона более устойчива, но трудно получить монокристалл больших размеров и диаметра, т.к. трудно получить большой объем расплава. Трудно управлять фронтом кристаллизации, сложно получить бездислокационные кристаллы.
