- постійна, що приймає значення від 1.3 до 1.6, а ОЅ - кінематична в'язкість розплаву.
Залежність K від V показана на рис.1 для двох швидкостей обертання і трьох значень рівноважного коефіцієнта поділу K 0 . Видно, що тільки при швидкостях V <4 В· 10 - 3 см/с можна говорити про збігу K і K 0 . З малюнка також видно, наскільки важливо обертання розплаву і (або) кристала для вирівнювання концентрації домішки в розплаві.
Особливо це важливо в умовах зонної плавки: без перемішування розплаву Оґ може досягати розмірів зони. При Оґ = 1 см K і K 0 стають порівнянні за величиною тільки при V <10 - 4 см/с. Саме тому швидкості вирощування кристалів у методі зонної плавки значно менше, ніж при витягуванні кристала з розплаву.
При виборі домішки надзвичайно важливим є врахування її чистоти, оскільки попадання в зростаючий кристал разом з легуючої домішкою неконтрольованих супутніх домішок навіть у дуже малих кількостях може призводити до істотного погіршення параметрів вирощуваних кристалів (наприклад, істотно знижувати час життя неосновних носіїв заряду). Тому перед легуванням оцінюють необхідну чистоту легуючого елемента з урахуванням особливостей використовуваного методу легування і допустимого вмісту в легованих кристалі сторонніх домішок.
В
Рис. 1. Залежність K від швидкості кристалізації V при різних швидкостях обертання розплаву і кристала.
В
3. Методи вирівнювання складу вздовж кристала
З розглянутого матеріалу можна зробити висновок, що існує кілька факторів, що викликають появу неоднорідностей складу в зростаючому кристалі. Неоднорідності з причин їх виникнення можна розділити на дві групи: сегрегаційні та технологічні.
Сегрегаційні (або як їх часто називають фундаментальні) пов'язані з закономірними змінами складу зростаючого кристала, зумовленими основними законами фазових перетворень в багатокомпонентних системах. Ці закономірні неоднорідності охоплюють весь обсяг вирощеного кристала.
Технологічні неоднорідності мають незакономірний характер. Вони пов'язані з порушеннями стабільності умов росту кристалів і охоплюють невеликі обсяги кристала. Ясно, що технологічні неоднорідності можуть бути усунені удосконаленнями технологічної апаратури для вирощування монокристалів напівпровідників і підбором оптимальних умов зростання. Подібні способи вже розглядалися в попередньому розділі. У теж час сегрегаційні неоднорідності таким шляхом усунені бути не можуть. Для боротьби з ними необхідно розробляти спеціальні методи.
Методи вирівнювання сегрегаційний неоднорідностей складу кристала діляться на дві групи: пасивні та активні методи. У першому випадку монокристали із заданою однорідністю розподілу домішки ...
