ханізм обертання, нагрівач, джерело живлення і камера;
- Механізм витягування кристала містить стрижень або ланцюг з запалом, механізм обертання затравки і пристрій для затиску затравки;
- Пристрій для управління складом атмосфери, що складається з газових джерел, системи продувки і вакуумної системи;
- Блок управління, в який входять мікропроцесор, датчики та пристрої виводу.
Тигель є найбільш важливим елементом ростовой системи. Так як тигель містить розплав, його матеріал повинен бути хімічно інертний по відношенню до розплавленого германію. Це основна вимога при виборі матеріалу тигля, так як електричні властивості германію чутливі навіть до таких рівням домішки, як 10 (- 7) ат. %. Крім того, матеріал тигля повинен мати високу температуру плавлення, володіти термічною стабільністю і міцністю. Також він повинен бути недорогим або мати здатність до багаторазового використання.
Камера високотемпературного вузла установки повинна відповідати певним вимогам. Насамперед вона повинна забезпечувати легкий доступ до деталей вузла для полегшення завантаження й очищення. Високотемпературний вузол повинен бути ретельно герметизирован, щоб запобігти забрудненню системи з атмосфери. Крім того, повинні бути передбачені спеціальні пристрої, що запобігають нагрів будь-якого вузла камери до температури, при якій тиск парів її матеріалу може привести до забруднення кристала. Як правило, найбільш сильно нагріваються деталі камери мають водяне охолодження, а між нагрівачем і стінками камери встановлюють теплові екрани.
1 - Камера печі; 2 - механізм витягування кристалів; 3 - пристрій для управління складом атмосфери; 4 - блок управління
Малюнок 1.3 - установка для вирощування монокристалів германію на базі печі редмети
Для розплавлення матеріалу завантаження використовують головним чином високочастотний індукційний або резистивний нагрів. Індукційний нагрів застосовують при малому обсязі завантаження, а резистивний-виключно у великих ростових установках. Резистивні нагрівачі при рівні потужності порядку декількох десятків кіловат зазвичай менше за розміром, дешевше, легше у виготовленні і більш ефективні. Вони являють собою графітовий нагрівач, з'єднаний з джерелом постійної напруги.
Механізм витягування кристала повинен з мінімальною вібрацією і високою точністю забезпечити реалізацію двох параметрів процесу зростання:
- швидкості витягування;
- швидкості обертання кристала.
Затравочний кристал виготовляється з точною (в межах встановленого допуску) орієнтацією, тому тримач затравки і механізм витягування повинні постійно утримувати його перпендикулярно поверхні розплаву. Направляючі гвинти часто використовуються для підйому і обертання злитка. Цей метод дозволяє безпомилково центрувати кристал щодо тигля, однак при вирощуванні зливків великої довжини може виявитися необхідною занадто велика висота установки. Тому, коли підтримання необхідної точності при вирощуванні довгих злитків не забезпечується гвинтовим пристроєм, доводитися застосовувати багатожильні троси. У цьому випадку центровка положення монокристала і тигля утруднена. Більш того, в процесі намотування троса можливе виникнення маятникого ефекту. Проте заст...
