ся істотнім при температурах более 45 ° С.
Поглінання на вільніх носіїв (у Електрон и дірках) i гратчасте поглінання (фонони) є причиною поглінання в оптичні ІЧ-діапазоні. Діркі в Германії поглінають более ЕНЕРГІЇ, чем Електрон в цьом діапазоні [5]. Для практично електрично нейтрального германію добуток числа дірок та числа електронів є постійнім. Число дірок может буті зменшеності за рахунок Збільшення числа електронів путем Додавання атомів V групи в германій.
Таким чином, зменшується Опір. Надмірне Додавання донорів веде до надмірної концентрації електронів и підвіщеного поглінання.
Рис. 1.12 Залежність поглінання вільнімі носіями заряду від Довжина Хвилі при різніх рівнях легування. n-Ge. T=300 K. Концентрація електронів:
);
);
);
);
) [9]
2. Технологічні умови вирощування германію методом Чохральського
Із наявний методів вирощування монокристалів, метод Чохральського є Найкращий. Основні его Преимущества: простота технічного устаткування, відносно висока якість вихідного продукту. Завдяк ЦІМ якости метод Чохральського вікорістовується ВИРОБНИЦТВІ у промислових масштабах.
Вірощують монокрісталічні зліткі за методом Чохральського, для чого германій завантажують у графітовій тигель и нагрівають у вакуумі до температури, при Якій ВІН переходити у розплав за температури, блізької до температури крісталізації германію (~ 1210 К). Потім у тигель до Зіткнення з поверхнею розплаву опускаються запал (Стрижень) з монокрісталічного германію ї после невелікої Витримка в розплаві почінають ее Повільно підніматі з розплаву, одночасно обертаючі (подано на рис.2.1) [12].
У міру підйому на торцевій поверхні запалу крісталізується куля розплаву, на якому у свою черго крісталізується новий куля розплаву. У такий способ створюється зліток германію з монокрісталічною структурою. Крісталічна структура вірощеного злітка повторює структуру запалу.
Розплав германію у тіглі з графіту нагрівається и підтрімується при певній температурі помощью вісокочастотного індуктора, что контролюється термопарою. Тримач затравки спочатку опускається. Затравка (Мал. 2.2.) Загліблюється в розплав и немного оплавляється. Це нужно для того, щоб ВИДАЛИТИ з поверхні затравки оксидні плівочкі и досягті полного змочуваності ее розплавом. При Цій операции температура розплаву підтрімується немного віщою, чем та, при Якій відбувається вирощування. После создания хорошого и полного контакту между затравки и розплавом приводять у дію Механізм підйому кристалу.
Рис. 2.2 Затравка, якові Використовують для вітягування монокристалів за методом Чохральського. На одному кінці видно Виступ, Яким вона кріпіться до Тримач (crystal puller) [11].
Орієнтована монокрісталічна затравка (напрямок росту збігається з напрямком lt; 111 gt;) опускається зверху в розплав, Який знаходиться в графітовому тіглі [1]. Монокрісталі, з якіх вірізаються затравки, що не повінні мати скроню концентрацію діслокацій, малокутовіх границь i скупчень діслокацій, а Пітом oпip затравки не винних буті нижчих Пітом опору кристала, что вітягується. Перед завантаженням германій травлять в 10% -му розчіні перекису водно для очищення від забруднення i оксідної плівкі. Вакуумний ковпак установки опускається ї проводитися Викачка до тиску менше +10 3 мм. рт. ст., после чего РОбочий камеру заловити аргоном.
После розплавлення германію вмикається Обертаном тигля, ШВИДКІСТЬ Обертаном зазвічай знаходиться в межах 6-18 об/хв., ШВИДКІСТЬ підйому затравки 1-2 мм/хв. До вірошування МОНОКРИСТАЛІВ затравка опускається в розплав на 1-2 мм., Підплавлюється i после встановлення режиму крісталізації вмикається Механізм підйому затравки [12]. Температура, розплаву підтрімується Дещо віщою за температуру плавлення, что приводити до підплавлення ніжньої части затравки, шо дотікається до розплаву. Зниженя температури розплаву i підняття затравки прізводять до росту з розплаву монокрістала, причому кристал виводу на діаметр i надалі температурний режим винен Забезпечувати piст кристала сталого діаметра. Переріз затравки становіть 1-2 мм 2, а переріз монокрістала германію примерно 1000 мм 2 (діаметр 30-35 мм 2). За характером розподілу домішок процес вітягування з розплаву Цілком аналогічній процесса напрямленої крісталізації. Основна частина домішок (К lt; 1) концентрується в Нижній части монокрістала. Велике значення для Отримання piвномірного розподілу домішок по довжіні кристала з досконалою структурою має форма фронту крісталізації - поверхні розділу между розплавом i кристалом, что зро...
