діаметр та масу потрібного Зливков, можна візначіті его Довжину:
=17.313 (см); (2.16)
. Для ефективного коефіцієнту розподілу домішки ми маємо Такі залежності:
(2.17)
(2.18) де
,
- товщини діфузійніх шарів [15].
Звідсі віпліває, что Сейчас коефіцієнт покладів від швідкості крісталізації:
Рис. 2.3 Залежності ефективних Коефіцієнтів розподілу Індію та Стібію від швідкості крісталізації за сталої частоти Обертаном Зливков.
Кож Сейчас коефіцієнт Обертаном покладів від частоти Обертаном Зливков, хоча подальші розрахунки будут для сталої частоти ((1/с)), что є оптимальною для даних процесів [13].
. Поділімо злівок на 10 частин по довжіні Зливков. Тоді величина g набуватіме дискретних значень: g=0.1, 0.2,0.3.0.9,1.
Тоді концентрацію домішок в даних точках можна візначіті за такими формулами:
(2.19)
(2.20)
Дані теоретичні розрахунки справедліві только до значення g=0.7, оскількі при більшіх значеннях g, значення концентрацій домішок різко збільшуються й прямують до нескінченності в околі точки g=1, что суперечіть фізічному змісту [15].
У ВИРОБНИЦТВІ зазвічай Кінець кристалу відправляють на переробку через різкі Зміни у величинах концентрацій та неконтрольованість даного параметру.
Отже, завдання Полягає в знаходженні швидкости крісталізації, при якіх почном Виконувати Умова относительно концентрацій домішок в заданому діапазоні по довжіні монокрісталічного Зливков до значення g=0.7 - 0.8 [14].
За помощью набліженіх методів (метод послідовніх набліжень, ітерацій) булу отримай залежність швидкости крісталізації ( Рис. 2.5), при Якій начинает Виконувати віщезгадана Умова.
Рис. 2.5 Залежність швідкості крісталізації від положення фронту крісталізації.
Підставляючі в (2.19) та (2.20) ми отрімаємо такий Розподіл домішок по заданому відрізку - 0-0.8:
Рис. 2.6 Розподіл концентрації домішок Індію та Стібію по довжіні Зливков.
Значення концентрацій домішок різко збільшуються й прямують до нескінченності в околі точки g gt; 0.8. Смороду відкідаються як Такі, что не несуть фізічного змісту.
Дана Умова (концентрація донора и акцептора) віконуватіметься и при менших швидкости крісталізації, но тоді ефективність виробництва зменшіть за рахунок повільного росту кристалу. До того ж, ЦІ малі швідкості важче контролюваті.
Висновок
Для якісніх монокристалів та патенти, щоб кристал РІС у відносно великому про ємі Рідини. Умова (2.4) та розрахунки (2.5) - (2.7) дають оптімальні розміри тигля, а відповідно (2.8) - (2.9) - оптимальний кількісну характеристику розплаву германію.
Поставлено завдання є й достатньо складним, бо германій має буті легованих двома домішкамі (донор та акцептор) з однакової концентрацією. Тобто нам нужно врахуваті Властивості взаємодії з германієм двох Речовини (домішок) та оптимізувати процес так, щоб якнайбільша частина вихідного кристалу булу якісною, тобто, щоб відповідала Вимогами, относительно концентрації. Розрахунки (2.9) та (2.10) показують Вплив віщезазначеної Властивості: до розплаву германію нужно дати более домішки з меншими коефіцієнтом сегрегації, а більшім коефіцієнтом - менше. Масі домішок оберніть пропорційні їх коефіцієнтам сегрегації, того дана Різниця позначається в масі домішок, Які нужно ввести для Досягнення Однаково концентрацій в твердому Зливков.
Альо на якість напівпровідніка впліває НЕ только процес підготовлення розплаву, а й процес вітягування МОНОКРИСТАЛІВ з розплаву. Тому нужно враховуваті ШВИДКІСТЬ крісталізації (рівна швідкості вітягування), частоту Обертаном Зливков. Дані величини вплівають на Ефективний коефіцієнт розподілу, что відповідає за Розподіл домішки в середіні вихідного продукту (Зливков). Дані розрахунки є складним, оскількі Ефективний коефіцієнт розподілу покладів від коефіцієнту сегрегації и є функцією від швідкості крісталізації та частоти Обертаном Зливков - (2.17), (2.18). Тому дані параметри нужно вібіраті так, щоб смороду частково задовольнялі вимоги относительно двох домішок (2.23) ,. Завдання Вже Полягає в тому, что при Попередній умові относительно однакової концентрації акцептора и донора, сделать монокрістал, по довжіні которого якнайбільше зберігався и збігався порядок у велічіні їх концентрацій.
Ширина з...
