ї. Для забезпечення сталості складу кристалів, вирощуваних цим методом, досить, щоб протягом всього процесу росту при зміні висоти розплаву відношення площі робочої частини тигля до всієї його площі зберігалося постійним. Ця вимога легко реалізувати, наприклад, в тиглі всередині якого коаксіально встановлюється циліндрична перегородка з капілярним каналом (рис. 5). Даний метод успішно застосовується для легування кристалів домішками з K > 1 і K <1. Однак аналіз теоретичного виходу придатного матеріалу показав, що для домішок з K <<1 застосування капілярних тиглів з метою отримання однорідно легованих кристалів недоцільно.
Механічна підживлення розплаву газовою фазою
Механічну підживлення кристаллизуемой розплаву газовою фазою здійснюють як при вирощуванні кристалів методом Чохральського, так і при вирощуванні методом зонної плавки. Підживлення може проводитися як нелетучей, так і летючої домішкою. p> У разі нелетучей домішки зазвичай ця домішка підводиться до розплаву у вигляді летючого хімічної сполуки. Останнє, взаємодіючи з розплавом, розкладається, вводиться домішка виділяється і легуючих розплав. Такий процес виділення домішки в результаті хімічних реакцій використовується лише для домішок з K > 1.
При легуванні кристалів летючими домішками, що володіють при температурі розплаву високим тиском пари, необхідно враховувати взаємодію розплаву з паровою фазою. Процес підживлення кристаллизуемой розплаву парової фазою може здійснюватися як шляхом поглинання домішки ( K > 1) з газової фази, так і шляхом її випаровуванні ( K <1) з розплаву. Перехід летючого компоненту через поверхню розділу розплав-газ буде відсутній тільки в тому випадку, коли концентрація розчиненої в розплаві летючої домішки знаходиться в рівновазі з її концентрацією в газовій фазі. Зміна складу розплаву за рахунок сегрегації викликає обмін летючим компонентом між розплавом і газом. Процес межфазного обміну, який врешті-решт призводить концентрації домішки в розплаві і газі до рівноважних значень, припиниться тільки тоді, коли припиниться зміна складу розплаву.
В
Рис. 6. Схема підживлення кристала за допомогою випаровування летючої домішки з K <1 з розплаву: 1-тигель; 2 - вирощується кристал, 3 - розплав; 4 - нагрівач.
Якщо в системі є летючий компонент, то за наявності вільних поверхонь розплаву обов'язково відбувається обмін летючим компонентом між розплавом і газом і рівноважна підживлення розплаву цим компонентом.
При роботі з летючими компонентами використання рівноважної газової підживлення можна вести за двома схемами. У першій з них стінки установки для вирощування кристалу спеціально не підігріваються, і їх температура, як правило, близька до кімнатної. У стаціонарних умовах вся домішка повинна випаруватися з розплаву і осісти на холодних стінках системи. При вирощуванні ж легованих кристалів всі відбувається по-...
