Kristal bakarren erresistentzia erradialaren uniformitateari eragiten dioten arrazoi nagusiak solido-likido interfazearen lautasuna eta kristalen hazkuntzan zehar plano txikiaren efektua dira.
Solido-likido interfazearen lautasunaren eragina Kristalaren hazkuntzan, urtua uniformeki nahasten bada, erresistentzia-azalera berdina solido-likidoaren interfazea da (urtuaren ezpurutasun-kontzentrazioa kristaleko ezpurutasun-kontzentrazioa desberdina da, beraz. erresistentzia desberdina da, eta erresistentzia berdina da solido-likido interfazean bakarrik). Ezpurutasuna K<1 denean, interfaze ganbilak urtuarekiko erresistibitate erradiala erdialdean eta baxua izatea eragingo du, urarekiko interfaze ahurra kontrakoa den bitartean. Solido-likido interfaze lauaren erresistentzia erradiala uniformetasuna hobea da. Kristalak tiratzerakoan solido-likido interfazearen forma eremu termikoaren banaketa eta kristalaren hazkuntzaren funtzionamendu-parametroak bezalako faktoreek zehazten dute. Zuzen tiratutako kristal bakarrean, solido-likidoaren gainazalaren forma labearen tenperaturaren banaketa eta kristalaren beroaren xahupena bezalako faktoreen efektu konbinatuaren emaitza da.
Kristalak tiratzerakoan, lau bero-truke mota nagusi daude solido-likidoen interfazean:
Silizio urtuak solidotzearen ondorioz askatutako fase-aldaketaren bero ezkutua
Urtuaren bero-eroapena
Beroaren eroapena kristalaren bidez gorantz
Erradiazio beroa kristalaren bidez kanpora
Bero ezkutua uniformea da interfaze osoan, eta bere tamaina ez da aldatzen hazkuntza-tasa konstantea denean. (Bero eroapen azkarra, hozte azkarra eta solidotze-tasa handiagoa)
Hazten ari den kristalaren burua kristal bakarreko labearen urez hoztutako hazi kristalezko hagatik gertu dagoenean, kristalaren tenperatura-gradientea handia da, eta horrek kristalaren luzetarako bero-eroapena gainazaleko erradiazio-beroa baino handiagoa da, beraz. solido-likido interfaze ganbila urtuarekiko.
Kristala erdialdera hazten denean, luzerako bero-eroapena gainazaleko erradiazio-beroaren berdina da, beraz, interfazea zuzena da.
Kristalaren buztanean, luzetarako bero-eroapena gainazaleko erradiazio-beroa baino txikiagoa da, solido-likidoen interfazea urtuarekiko ahurra bihurtzen du.
Erresistentzia erradial uniformea duen kristal bakar bat lortzeko, solido-likido interfazea berdindu behar da.
Erabilitako metodoak hauek dira: ①Doitu kristalen hazkuntzako sistema termikoa eremu termikoaren tenperatura-gradiente erradiala murrizteko.
②Egokitu kristalak tiratzeko eragiketa-parametroak. Adibidez, urtuarekiko ganbil-interfaze batentzat, handitu tiraka-abiadura kristalen solidotze-tasa handitzeko. Une honetan, interfazean askatzen den kristalizazio-bero latentearen gehikuntza dela eta, interfazearen ondoan dagoen urtze-tenperatura handitzen da, eta ondorioz, interfazearen kristalaren zati bat urtzen da, interfazea laua bihurtuz. Aitzitik, hazkuntza-interfazea urtuarekiko ahurra bada, hazkuntza-tasa murriztu daiteke, eta urtzeak dagokion bolumena solidotuko du, hazkuntza-interfazea lau bihurtuz.
③ Egokitu kristalaren edo arragoaren biraketa-abiadura. Kristalen biraketa-abiadura handitzeak solido-likidoen interfazean behetik gora mugitzen den tenperatura altuko likido-fluxua areagotuko du, interfazea ganbiltik ahurra aldatuz. Arragoaren errotazioak eragindako likido-fluxuaren noranzkoa konbekzio naturalaren berdina da, eta efektua kristalen biraketa-aren guztiz kontrakoa da.
④ Arragoaren barne-diametroaren eta kristalaren diametroaren proportzioa handitzeak solido-likidoen interfazea berdindu egingo du, eta kristalaren dislokazio-dentsitatea eta oxigeno-edukia ere murriztu ditzake. Orokorrean, arragoaren diametroa: kristalaren diametroa = 3 ~ 2,5:1.
Hegazkin txikiaren efektuaren eragina
Kristalen hazkuntzaren solido-likido interfazea kurbatua izaten da arragoako urtutako isotermaren muga dela eta. Kristala hazten den bitartean kristala azkar altxatzen bada, plano lau txiki bat agertuko da (111) germanio eta silizio kristal bakarren solido-likidoen interfazean. Gertuko (111) plano atomikoa da, normalean plano txiki deitua.
Ezpurutasun-kontzentrazioa plano txikiko eremuan oso desberdina da plano ez-txikiko eremuan. Plano txikiko eremuan ezpurutasunen banaketa anormalaren fenomeno honi plano txikiaren efektua deitzen zaio.
Plano txikiaren efektuaren ondorioz, plano txikiaren eremuaren erresistentzia gutxitu egingo da, eta kasu larrietan, ezpurutasun-hodien nukleoak agertuko dira. Plano txikiaren efektuak eragindako erresistibitate erradiala ez-homogeneotasuna kentzeko, solido-likido interfazea berdindu egin behar da.
Ongi etorri mundu osoko bezeroei gurekin bisitatzera eztabaida gehiagorako!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Argitalpenaren ordua: 2024-07-24