отримують без внесення жодних змін в кристалізаційний процес, тобто використовуються частини кристала з приблизно рівномірним розподілом домішки. Під активними методами маються на увазі такі, які дозволяють активно впливати на хід процесу легування під час росту, тобто за суті, дозволяють програмувати процес зміни складу.
Ефективність методу вирівнювання складу оцінюють величиною, званої виходом процесу або виходом придатного матеріалу . Виходом прийнято називати відношення частині кількості речовини з необхідними для подальшого використання властивостями до спільного його кількості, підданому технологічній обробці. У літературі також часто використовується таке поняття, як теоретичний вихід придатного матеріалу. Маючи аналітичний вираз для розподілу складу в кристалі, Вирощує-яким методом, можна розрахувати значення теоретичного виходу для цього процесу. Оскільки теоретичний розрахунок враховує тільки сегрегаційні неоднорідності складу, то значення теоретичного виходу буде характеризувати максимальна межа, вище якої не можна збільшити реальний вихід придатного матеріалу.
В
3.1 Пасивні методи вирівнювання складу
В
Однорідні кристали напівпровідників найпростіше отримати, використовуючи без всяких змін звичайні кристалізаційні процеси: нормальну спрямовану кристалізацію і зонну плавку. У цьому випадку використовують приблизно однорідно леговану частина кристала. Аналіз кривих розподілу домішок у цих процесах показує, що найбільш рівномірно легована частина кристала примикає до одному з його кінців, тому доцільно для подальшої роботи використовувати саме ці частини.
При вирощуванні легованих кристалів методом нормальної спрямованої кристалізації склад вихідного розплаву зазвичай задають так, щоб необхідна концентрація домішки виявилася на початку злитка.
Оцінка значення розрахункового виходу з прийнятним (В± 10%) розкидом складу по довжині злитку при вирощуванні легованих кристалів методом нормальної спрямованої кристалізації показала низьку ефективність цього методу для отримання однорідного матеріалу (при K = 0.1 теоретичний вихід дорівнює 10.5%). Однак, завдяки своїй простоті цей метод іноді застосовується для отримання легованих монокристалів методом Чохральського. p> Розглянемо тепер можливості використання приблизно рівномірно легованої частини кристалів, вирощуваних методом зонної плавки. Теоретичний вихід процесу в цьому випадку, як показують оцінки, залежить від розподілу домішки у вихідному матеріалі. Найбільш поширеним у даній технології є в середньому рівномірний вихідне розподіл домішки.
Аналіз теоретичного виходу процесу зонної плавки за цих умов показав, що вихід тим більше, ніж коефіцієнт розподілу ближче до 1; він зростає з збільшенням приведеної довжини кристала A = L / l , де L - довжина кристала, l - довжина зони, і в межі прагнути до ( A - 1)/ A . Вихід у цьому вип...
