La ĉefaj kialoj influantaj la unuformecon de radiala resistiveco de unukristaloj estas la plateco de la solid-likva interfaco kaj la malgranda ebena efiko dum kristala kresko.
La influo de la plateco de la solida-likva interfaco Dum kristala kresko, se la fandado estas miksita egale, la egala rezista surfaco estas la solida-likva interfaco (la malpura koncentriĝo en la fandado diferencas de la malpura koncentriĝo en la kristalo, do la resistiveco estas malsama, kaj la rezisto estas egala nur ĉe la solid-likva interfaco). Kiam la malpureco K<1, la interfaco konveksa al la fandado igos la radialan resistivecon esti alta en la mezo kaj malalta ĉe la rando, dum la interfaco konkava al la fandado estas la malo. La radiala resistiveca unuformeco de la plata solid-likva interfaco estas pli bona. La formo de la solid-likva interfaco dum kristala tirado estas determinita de faktoroj kiel ekzemple la termika kampodistribuo kaj la kristalkreskaj operaciaj parametroj. En la rekta-tirita ununura kristalo, la formo de la solid-likva surfaco estas la rezulto de la kombinita efiko de faktoroj kiel ekzemple forna temperaturdistribuo kaj kristala varmo disipado.
Dum tirado de kristaloj, ekzistas kvar ĉefaj specoj de varmointerŝanĝo ĉe la solid-likva interfaco:
Latenta varmo de fazŝanĝo liberigita per fandita siliciosolidiĝo
Varmokondukado de la fandado
Varmokondukado supren tra la kristalo
Radia varmo eksteren tra la kristalo
La latenta varmo estas unuforma por la tuta interfaco, kaj ĝia grandeco ne ŝanĝiĝas kiam la kreskorapideco estas konstanta. (Rapida varmokondukado, rapida malvarmigo kaj pliigita solidiĝoprocento)
Kiam la kapo de la kreskanta kristalo estas proksima al la akvomalvarmigita sema kristala bastono de la ununura kristala forno, la temperaturgradiento en la kristalo estas granda, kio faras la longitudan varmokondukadon de la kristalo pli granda ol la surfaca radiada varmo, do la solid-likva interfaco konveksa al la fandado.
Kiam la kristalo kreskas al la mezo, la longituda varmokondukado estas egala al la surfaca radia varmo, do la interfaco estas rekta.
Ĉe la vosto de la kristalo, la longituda varmokondukado estas malpli ol la surfaca radiada varmo, igante la solid-likvan interfacon konkava al la fandado.
Por akiri ununuran kristalon kun unuforma radiala resistiveco, la solid-likva interfaco devas esti ebenigita.
La uzataj metodoj estas: ①Alĝustigu la termika sistemo de kristala kresko por redukti la radialan temperaturgradienton de la termika kampo.
②Alĝustigu la parametrojn de operacio de kristalo tirado. Ekzemple, por interfaco konveksa al la fandado, pliigu la tiran rapidecon por pliigi la kristalan solidiĝrapidecon. En ĉi tiu tempo, pro la pliiĝo en la kristaliĝo latenta varmo liberigita sur la interfaco, la fanda temperaturo proksime de la interfaco pliiĝas, rezultigante la fandado de parto de la kristalo ĉe la interfaco, farante la interfacon plata. Male, se la kreskointerfaco estas konkava direkte al la fandado, la kreskorapideco povas esti reduktita, kaj la fandado solidigos ekvivalentan volumenon, igante la kreskointerfacon plata.
③ Alĝustigu la rotacian rapidon de la kristalo aŭ fandujo. Pliigi la kristalan rotacian rapidon pliigos la alt-temperaturan likvan fluon moviĝantan de malsupro al supro ĉe la solid-likva interfaco, igante la interfacon ŝanĝi de konveksa al konkava. La direkto de la likva fluo kaŭzita de la rotacio de la fandujo estas la sama kiel tiu de natura konvekcio, kaj la efiko estas tute kontraŭa al tiu de la kristala rotacio.
④ Pliigi la rilatumon de la interna diametro de la fandujo al la diametro de la kristalo platigos la solidan-likvan interfacon, kaj ankaŭ povas redukti la dislokigan densecon kaj la oksigenan enhavon en la kristalo. Ĝenerale, la krisoldiametro: kristala diametro = 3~2.5:1.
Influo de la ebena efiko
La solid-likva interfaco de kristala kresko ofte estas kurba pro la limigo de la fanda izotermo en la fandujo. Se la kristalo estas levita rapide dum kristalkresko, malgranda plata ebeno aperos ĉe la solid-likva interfaco de la (111) germanio kaj silicio ununuraj kristaloj. Ĝi estas la (111) atoma proksime pakita aviadilo, kutime nomita malgranda aviadilo.
La malpureckoncentriĝo en la malgranda ebena areo estas tre malsama de tiu en la ne-malgranda ebena areo. Ĉi tiu fenomeno de nenormala distribuado de malpuraĵoj en la malgranda ebena areo estas nomita la malgranda ebena efiko.
Pro la ebena efiko, la resistiveco de la malgranda ebena areo malpliiĝos, kaj en severaj kazoj aperos malpuraj tubkernoj. Por forigi la radialan resistivecon malhomogenecon kaŭzitan de la malgranda ebena efiko, la solid-likva interfaco devas esti ebenigita.
Bonvenigu iujn ajn klientojn el la tuta mondo por viziti nin por plia diskuto!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Afiŝtempo: Jul-24-2024