Ang mga pangunahing dahilan na nakakaapekto sa pagkakapareho ng radial resistivity ng mga solong kristal ay ang flatness ng solid-liquid interface at ang maliit na plane effect sa panahon ng paglaki ng kristal.
Ang impluwensya ng flatness ng solid-liquid interface Sa panahon ng paglaki ng kristal, kung ang pagkatunaw ay hinalo nang pantay-pantay, ang pantay na ibabaw ng pagtutol ay ang solid-liquid na interface (ang konsentrasyon ng karumihan sa natunaw ay naiiba sa konsentrasyon ng karumihan sa kristal, kaya iba ang resistivity, at ang paglaban ay pantay lamang sa solid-liquid interface). Kapag ang impurity K<1, ang interface convex sa melt ay magiging sanhi ng radial resistivity na maging mataas sa gitna at mababa sa gilid, habang ang interface na malukong sa melt ay ang kabaligtaran. Ang pagkakapareho ng radial resistivity ng flat solid-liquid interface ay mas mahusay. Ang hugis ng solid-liquid interface sa panahon ng crystal pulling ay tinutukoy ng mga salik gaya ng thermal field distribution at ang crystal growth na mga operating parameter. Sa tuwid na hinila na solong kristal, ang hugis ng solid-liquid na ibabaw ay resulta ng pinagsamang epekto ng mga salik tulad ng pamamahagi ng temperatura ng furnace at pagwawaldas ng init ng kristal.
Kapag kumukuha ng mga kristal, mayroong apat na pangunahing uri ng pagpapalitan ng init sa solid-liquid interface:
Ang nakatagong init ng pagbabago ng bahagi na inilabas ng nilusaw na silicon solidification
Ang pagpapadaloy ng init ng matunaw
Ang pagpapadaloy ng init pataas sa pamamagitan ng kristal
Radiation init palabas sa pamamagitan ng kristal
Ang nakatagong init ay pare-pareho para sa buong interface, at ang laki nito ay hindi nagbabago kapag ang rate ng paglago ay pare-pareho. (Mabilis na pagpapadaloy ng init, mabilis na paglamig, at pagtaas ng solidification rate)
Kapag ang ulo ng lumalagong kristal ay malapit sa water-cooled seed crystal rod ng single crystal furnace, malaki ang gradient ng temperatura sa kristal, na ginagawang mas malaki ang longitudinal heat conduction ng kristal kaysa sa surface radiation heat, kaya ang solid-liquid interface matambok sa matunaw.
Kapag ang kristal ay lumalaki sa gitna, ang longitudinal heat conduction ay katumbas ng surface radiation heat, kaya ang interface ay tuwid.
Sa buntot ng kristal, ang paayon na pagpapadaloy ng init ay mas mababa kaysa sa init ng radiation sa ibabaw, na ginagawang malukong ang solid-liquid interface hanggang sa matunaw.
Upang makakuha ng isang kristal na may pare-parehong radial resistivity, ang solid-liquid interface ay dapat na leveled.
Ang mga pamamaraan na ginamit ay: ①Isaayos ang crystal growth thermal system upang mabawasan ang radial temperature gradient ng thermal field.
②Ayusin ang mga parameter ng pagpapatakbo ng crystal pulling operation. Halimbawa, para sa isang matambok na interface sa pagkatunaw, dagdagan ang bilis ng paghila upang mapataas ang rate ng solidification ng kristal. Sa oras na ito, dahil sa pagtaas ng crystallization latent heat na inilabas sa interface, ang temperatura ng pagkatunaw malapit sa interface ay tumataas, na nagreresulta sa pagkatunaw ng isang bahagi ng kristal sa interface, na ginagawang flat ang interface. Sa kabaligtaran, kung ang interface ng paglago ay malukong patungo sa matunaw, ang rate ng paglago ay maaaring mabawasan, at ang pagkatunaw ay magpapatatag ng katumbas na dami, na ginagawang flat ang interface ng paglago.
③ Ayusin ang bilis ng pag-ikot ng kristal o crucible. Ang pagtaas ng bilis ng pag-ikot ng kristal ay magpapataas ng mataas na temperatura na daloy ng likido mula sa ibaba hanggang sa itaas sa solid-liquid na interface, na ginagawang pagbabago ng interface mula sa matambok patungo sa malukong. Ang direksyon ng daloy ng likido na dulot ng pag-ikot ng crucible ay pareho sa natural na convection, at ang epekto ay ganap na kabaligtaran sa pag-ikot ng kristal.
④ Ang pagtaas ng ratio ng panloob na diameter ng crucible sa diameter ng kristal ay magpapatag sa solid-liquid interface, at maaari ring mabawasan ang dislocation density at ang oxygen na nilalaman sa kristal. Sa pangkalahatan, ang diameter ng crucible: diameter ng kristal = 3~2.5:1.
Impluwensya ng maliit na epekto ng eroplano
Ang solid-liquid interface ng paglaki ng kristal ay madalas na hubog dahil sa limitasyon ng melt isotherm sa crucible. Kung ang kristal ay mabilis na itinaas sa panahon ng paglaki ng kristal, isang maliit na flat plane ang lalabas sa solid-liquid interface ng (111) germanium at silicon na solong kristal. Ito ang (111) atomic close-packed plane, karaniwang tinatawag na maliit na eroplano.
Ang konsentrasyon ng karumihan sa maliit na lugar ng eroplano ay ibang-iba mula doon sa hindi maliit na lugar ng eroplano. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ng abnormal na pamamahagi ng mga impurities sa maliit na lugar ng eroplano ay tinatawag na maliit na epekto ng eroplano.
Dahil sa maliit na epekto ng eroplano, ang resistivity ng maliit na lugar ng eroplano ay bababa, at sa mga malubhang kaso, lilitaw ang mga core ng impurity pipe. Upang maalis ang radial resistivity inhomogeneity na dulot ng maliit na plane effect, kailangang i-level ang solid-liquid interface.
Maligayang pagdating sa sinumang mga customer mula sa buong mundo upang bisitahin kami para sa karagdagang talakayan!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Oras ng post: Hul-24-2024