[100], при значному переохолодженні прагнуть придбати виражену квадратну огранювання, причому зниження швидкості витягування сприяє прояву огранювання. Надмірне підвищення швидкості витягування і/чи переохолодження розплаву нерідко призводять до того, що злиток набуває більш-менш гвинтоподібну форму (твістінг).
Ініціація процесу вирощування проводиться шляхом введення в розплав затравочного кристала необхідної структури і кристалографічної орієнтації. При змочуванні затравки розплавом через поверхневого натягу в рідині на поверхні затравочного кристала спочатку утворюється тонкий шар нерухомого розплаву. Атоми в цьому шарі шикуються в упорядковану квазікристалічної решітку, яка продовжує кристалічну решітку затравочного кристала. Таким чином, що вирощується злиток отримує ту ж кристалічну структуру, що й вихідний початковий кристал.
Етапи методу
1. Приготавливается навішування шихти і поміщається в контейнер (чаша). У разі великих наважок (десятки і сотні кілограм) наважку намагаються формувати з невеликих шматочків (від 10 до 50 мм), щоб виключити руйнування контейнера і вихлюпування частини розплаву: при плавленні тверді шматки, що залишаються у верхній частині навіски, в якийсь момент починають просідати і падати в розплав. Формування навішування з більш дрібних фракцій навішування недоцільно, оскільки не досягаючи температури плавлення частинки можуть спекаться, утворюючи масивне тіло. Особливо небезпечним може бути плавлення мелкоізмельчённих багатокомпонентних наважок, оскільки в зонах контакту частинок можуть утворюватися спайки.
2. При необхідності в установці створюється атмосфера з необхідними параметрами (для монокристалічного кремнію - це нейтральна аргонове атмосфера з тиском не більше 30 Торр).
. Навішування шихти розплавляється, при цьому підвід енергії ведеться переважно знизу і з боків контейнера. Це пов'язано з тим, що при оплавленні навішування зверху вниз розплавлений матеріал буде стікати вниз і кристалізуватися на більш холодною шихті з ризиком руйнування стінок контейнера.
. Виставляється таке положення рівня розплаву щодо нагрівача, при якому створюються необхідні умови для початку кристалізації виключно в центрі розплаву поблизу від його поверхні. Строго кажучи, класичний метод Чохральського, стосовно до вирощування злитків германію діаметром понад 50 мм, має ще одну зону локального переохолодження поблизу зони контакту трьох фаз (розплав-тигель-атмосфера), однак, за відсутності затравочних центрів, кристалізація в цій області не починається. При цьому в ростовий установці виникають (визначені конструкцією теплового вузла) квазістаціонарні умови з певним градієнтом температурного поля, що забезпечує виникнення і підтримку стійких ламінарних потоків розплаву. Відзначено, що на кристалах великих діаметрів, крім ламінарних перемішуючих потоків в об'ємі розплаву, поблизу фронту кристалізації додатково формується деякий непарну кількість турбулентних вихорів, що відповідають за нерівномірність розподілу домішок в зоні формування. Надалі необхідні умови забезпечуються, в основному, підтримкою сталості положення рівня розплаву щодо нагрівача.
. Система витримується в такому стані для стабілізації потоків і розподілу температури в системі. Для германію за різними даними час витримки може становити від 15 хвилин до декількох годин. Витримка може проводитися як пасивно (власне витримка), так і активно - супроводжуючись активним зміною режимних параметрів процесу.
. Жорстка або гнучка підвіска (залежить від виробника обладнання) із закріпленим на ній затравочним кристалом необхідної структури і орієнтації опускається вниз, початковий кристал приводиться в контакт із поверхнею розплаву і витримується там для прогріву і оплавлення зони контакту. Якщо зона контакту не була повністю оплавлена ??до початку росту, то, по-перше, можливо отримання кристала неналежною структури або орієнтації, а також в подальшому може статися розлом по недоплавленному місцю і падіння зливка в розплав.
. Починається витягування затравочного кристала вгору в холодну зону. У ході витягування спочатку формується циліндр діаметром в декілька міліметрів - продовження затравочного кристала, особливо важливе при вирощуванні бездислокаційних кристалів. Діаметр відтяжки може бути незмінний по довжині, хоча деякі виробники роблять його ступінчастим. Діаметр фінальної частини прізатравочного циліндра намагаються зробити мінімальним (з урахуванням її міцності на розрив і наявних можливостей по корекції малого діаметра). Довжина циліндра для кристалів з різних матеріалів, при різних вимогах по структурі й орієнтації зможуть коливатися від декількох міліметрів до декількох сотень міліметрів.
. Потім за рахунок зниження температури і швидко...
