ідігрітий печі, охолоджуючись навколишнім повітрям (без примусового обдування). Крім усунення операції обдування контейнера новий метод вигідно відрізняється від свого попередника також можливістю керувати швидкістю кристалізації, яка приблизно відповідає швидкості опускання контейнера з розплавом, тоді як у попередньому методі управління швидкістю кристалізації вельми утруднено.
Д. Стогбаргер в 1937 вніс нові конструктивні зміни в процес ВНК: У методі Стокбаргера єдиний Спіралевидний нагрівач електроопору розділений на дві окремі секції, що живляться автономно і дозволяють забезпечувати заданий температурний профіль в печі. Між цими секціями поміщається спеціальна кільцеподібна діафрагма, призначена для забезпечення різкого перепаду температур в зоні кристалізації. У початковий період процесу ВНК контейнер розташовується у верхній (гарячої) камері і після розплавлення шихти він поступово опускається із заданою швидкістю через діафрагму в нижню (теплу) камеру. У деяких більш пізніх модифікаціях методу ВНК в рухомому трубчатом контейнері в процесі вирощування кристала використовується знакозмінний обертання контейнера навколо вертикальної осі, що сприяє перемішуванню розплаву і поліпшенню гідродинамічних умов процесу.
Істотні недоліки методу: неможливість безпосереднього спостереження за формою і положенням фронту кристалізації, наявність довільній кристаллографической орієнтування вирощуваних монокристалів. Серйозним недоліком цієї групи методів вирощування є безпосередній контакт кристала зі стінками контейнера: при практично неминучому відмінності коефіцієнтів термічного розширення матеріалів кристала і контейнера в кристалі можуть виникати значні внутрішні напруження. Широке поширення метод ВНК отримав завдяки простоті проведення процесу, можливості підтримки постійного градієнта температури на фронті кристалізації, високої продуктивності. Методом ВНК в трубчатом контейнері складно вирощувати кристали великого діаметра (більше 150-200 мм) [7].
.4.3 Метод горизонтальній спрямованої кристалізації (ГНК)
Завдяки своїм перевагам метод ГНК отримав широке поширення при отриманні тугоплавких монокристалічних матеріалів, що застосовуються не тільки в радіоелектроніці і електронній техніці, але і в акустоелектроніці і в ювелірній промисловості. До переваг цього методу можна віднести його відносну технічну і технологічну простоту. Цей метод забезпечує можливість вирощувати монокристали великого перерізу. Для даного методу вирощування характерно ефективне видалення домішок, чому сприяє не тільки досить висока температура розплаву, але й добре розвинена поверхня розплаву при невеликій величині відношення глибини човники до її ширини - на відміну від методів Чохральського і Кіропулоса. Особливістю методу ГНК є також можливість проведення багаторазової предростовой перекристалізації матеріалу, що сприяє глибокому очищенню кристаллизуемой речовини і дозволяє значно знизити вимоги до чистоти вихідних шихтових матеріалів. Наявність відкритої поверхні розплаву дозволяє вводити в нього активирующую домішка на будь-якому етапі вирощування кристала [7].
.4.4 Устаткування для росту кристалів германію за методом Чохральського
Установка для вирощування кристалів включає в себе 4 основних вузла (рисунок 1.3):
- Пекти в яку входять тигель, контейнер, ме...
