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      晶体生长的充分条件单晶材料

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      晶体生长的充分条件单晶材料

      发布日期:2016-01-12 00:00 来源:http://www.lutsk2019.com 点击:

      单晶材料晶体生长是发生在固-液(或晶-液)界面上。通常为保证晶体粒生长只需使固-液界面附近很小区域熔体处于过冷态,绝大部分熔体处于过热态(温度高于Te )。已生长出的晶体温度又需低于Te。就是说整个体系由熔体到晶体的温度由过热向过冷变化。过热与过冷区的界面为等温区。此面与晶体生长界面间的熔体为过冷熔体。且过冷度沿晶体生长反方向逐渐增大。晶体的温度低。这种由晶体到熔体方向存在的温度梯度是热量输运的必要条件。热量由熔体经生长面传向晶体,并由其转出。


      晶体生长的充分条件:(dT/dz)c一定、(dT/dz)m为零时,整个区域熔体处于过冷态,晶体生长速率大。对于一定结晶物质,过冷度一定时,决定晶体生长速率的主要因素是晶体与熔体温度梯度(dT/dz)c与(dT/dz)m的相对大小。只有晶体温度梯度增大,熔体温度梯度减少,才能提高晶体生长速度。需指出:晶体生长速度并非越大越好,太大会出现不完全生长,影响质量。


      晶体生长是发生在固-液(或晶-液)界面上。通常为保证晶体粒生长只需使固-液界面附近很小区域熔体处于过冷态,绝大部分熔体处于过热态(温度高于Te )。已生长出的晶体温度又需低于Te。就是说整个体系由熔体到晶体的温度由过热向过冷变化。过热与过冷区的界面为等温区。此面与晶体生长界面间的熔体为过冷熔体。且过冷度沿晶体生长反方向逐渐增大。晶体的温度低。这种由晶体到熔体方向存在的温度梯度是热量输运的必要条件。热量由熔体经生长面传向晶体,并由其转出。


      常见的例子就是集成电路的芯片。目前集成电路工艺已经达到了18nm。在这么小的尺寸上为了保持器件的稳定性须使用单晶的硅。可以用来做CPU芯片的单晶硅,纯度要在6N以上,位错密度要在100个/平方厘米一下。(这是前些年的数据了,新的没关注)。只有经过提拉、区熔等若干复杂工序制备出来的单晶硅才能满足要求。

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