зі збільшенням обсягу приблизно на 5,3%.
Зазначений спосіб вирощування монокристалів має істотні недоліки. Спосіб технічно важко реалізуємо в промисловому масштабі - для вирощування кристалів кожного заданого розміру необхідний свій тигель досить складної конфігурації. Не визначено ні кількість отворів, ні їх розмір - в кінцевому підсумку це може призвести або до витікання вихідного розплаву, або до розриву тигля в момент кристалізації. Витяг вирощеного кристала з тигля пов'язано з можливістю механічного розлому тигля і розтріскування кристала. Вирощування кристала - формування його основний верхній поверхні - без обертання практично завжди призводить до появи дефектів структури - до полікрісталлізаціі і до неоднорідного розподілу домішок. Зазначені недоліки значно знижують вихід придатної продукції, призводять до підвищеної витрати матеріалу (графіту германію) і роблять застосування методу практично неможливим в промислових масштабах.
10. Спосіб вирощування монокристалів германію методом осьового теплового потоку поблизу фронту кристалізації (ОТФ)
Ще одним способом вирощування є спосіб, в якому для росту кристалів германію на приманку використовується нагрівач, занурений в розплав. Ця робота заснована на застосуванні методу Осьового Теплового потоку поблизу Фронту кристалізації, метод ОТФ. Цей спосіб є найбільш близьким до заявляється способу вирощування кристалів германію, тому що в ньому використовується інший принцип створення осьового теплового потоку. У відповідності з цим принципом осьової потік тепла створюється тільки поблизу фронту кристалізації. Для цього уздовж більшої частини поперечного перерізу зростаючого кристала на невеликій відстані від передбачуваного положення фронту кристалізації розміщується плоска ізотермічна поверхню. Осьовий потік тепла і плоска форма ізотерм (фронту кристалізації) реалізуються в цьому випадку на відстані h від ізотермічної поверхні, де h lt; 0.13 D, D - діаметр ізотермічної поверхні. Занурений нагрівач вирішує завдання створення згаданої вище плоскою ізотермічної поверхні.
Зростання кристалів германію ведуть на приманку 1, діаметром рівним внутрішньому діаметру тигля, в тиглі 2 з матеріалу, яка взаємодіє з розплавом 3, з використанням зануреного в розплав двосекційного нагрівача 4 (ОТФ нагрівач) шляхом переміщення тигля з затравкой і зростаючим кристалом 5 в холодну зону печі щодо закріпленого в корпусі установки 6 ОТФ нагрівача, підтримуваного при постійній температурі T 1, і використовуючи роздільне легування зон W 1 і W 2 (рис. 1).
На відміну від відомих способів з метою отримання в процесі вирощування на більшому перетині зростаючого кристала плоскої форми фронту кристалізації і злегка випуклою в розплав форми фронту в області стінок тигля управління формою фронту ведуть одночасно двосекційним ОТФ нагрівачем і фоновим нагрівачем А, В, С, D. Плоский ділянку форми фронту кристалізації I забезпечується шляхом підтримання секцією 7 ОТФ нагрівача температури Т 2 рівній температурі T 1 або трохи більше. Опуклий ділянку II форми фронту кристалізації підтримується за рахунок фонових нагрівачів А, В, С, D шляхом підтримання на бічній поверхні тигля в зоні термопари Т 3 розподілу температури, що забезпечує опуклий ділянку форми фронту кристалізації (рис. 2).
Недоліком способу кристалізації є те, що режими і умови кристалізації не призначені для одержання високоякісних монокристалів германію, так як спосіб використовувався з метою отримання гранного росту і дослідження морфологічної стійкості грані [111] германію, що призводило до зміни умов кристалізації в процесі росту і появи дефектів.
До недоліків, властивим традиційним методам вирощування, відносяться наступні: великі радіальні градієнти температури в розплаві і кристалі, велика інтенсивність течії розплаву, яке для комерційних розмірів є нестаціонарним (мікронеоднородость), зміна умов кристалізації в процесі росту ( макронеоднородность). Роль цих недоліків зростає зі збільшенням діаметра зростаючого кристала. Ці недоліки в основному усуваються в методах, що використовують занурений нагрівач, проте в існуючих реалізаціях таких методів не реалізовані їх оптимальні можливості і тому умови кристалізації змінюються в процесі вирощування, а кристали мікро і макронеоднородни.
. Спосіб вирощування монокристалів германію у формі дисків
Спосіб вирощування монокристалів напівпровідників з розплаву може бути використаний для вирощування монокристалів германію у формі дисків, застосовуваних для виготовлення деталей оптичних пристроїв.
Найбільш близьким аналогом заявленого винаходу - прототипом - є спосіб вирощування монокристалів германію у формі диска для виготовлення деталей пристроїв ІЧ-оптики. Згі...
