4.4. Порядок выполнения лабораторной работы
1. Легирование монокристаллов при выращивании в вакууме (Ср = 0) из двойного капиллярного тигля при подпитке чистым веществом (Сп = 0).
Расшифровать марку материала, определив материал-основу кристалла, легирующую примесь, удельное сопротивление ρ и геометрические параметры, если они приводятся в марке.
Рассчитать эффективный коэффициент распределения k для заданных скорости кристаллизации f и скорости вращения кристалла относительно тигля ω, используя формулу Бартона – Прима – Слихтера.
По
значению удельного сопротивления ρ
определить концентрацию легирующей
примеси в кристалле Ст.
Определить начальную концентрацию
примеси в жидкой фазе С0 = Ст/k.
Рассчитать параметр
В =
для указанных
значений диаметра общего тигля. Полученные
данные представить в виде табл. 4.1.
Таблица 4.1
|
k0 |
k0 |
В1 |
В2 |
B3 |
|
|
|
|
|
|
Используя полученные данные, рассчитать распределение примеси вдоль слитка для трех различных значений параметра подпитки В. Рассчитать режим однородного легирования в условиях подпитки чистым веществом. Расчетные данные привести в виде табл. 4.2.
Таблица 4.2.
|
kл |
Dобщ |
Вк |
Ст |
С00 |
Сп |
|
|
|
|
|
|
|
2.
Легирование монокристаллов при
выращивании в вакууме из двойного
капиллярного тигля при подпитке
веществом, содержащим легирующую летучую
примесь (Сп
0).
Расшифровать марку материала, определив материал-основу кристалла, легирующую примесь, удельное сопротивление ρ и геометрические параметры, если они приводятся в марке. Рассчитать эффективный коэффициент распределения легирующей примеси k для заданных скорости кристаллизации f и скорости вращения кристалла относительно тигля ω, приведенный коэффициент испарения kи, обобщенный коэффициент распределения kоб. Определить концентрацию легирующей примеси в кристалле Ст и начальную концентрацию примеси в жидкой фазе С0 = Ст/k.
Рассчитать
площадь поверхности испарения F
=
и
параметр подпитки В
=
.
Полученные данные представить в виде
табл. 4.3.
Таблица 4.3
|
k0) |
kж |
kи |
kоб |
Вп |
|
|
|
|
|
|
Используя полученные данные, рассчитать распределение примеси вдоль слитка для различных значений концентрации примеси в подпитывающем тигле Сп.
Рассчитать режим однородного легирования при подпитке веществом, содержащим легирующую примесь. Расчетные данные привести в виде табл. 4.4.
Таблица 4.4
|
kп |
kи |
kоб |
Dобщ |
Вж |
Ст |
С0л |
Сп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|