Главните причини кои влијаат на униформноста на радијалната отпорност на единечните кристали се плошноста на интерфејсот на цврсто-течност и ефектот на мала рамнина за време на растот на кристалите
Влијанието на плошноста на интерфејсот цврсто-течност За време на растот на кристалите, ако топењето се меша рамномерно, површината со еднаква отпорност е интерфејсот цврсто-течност (концентрацијата на нечистотијата во топењето е различна од концентрацијата на нечистотијата во кристалот, така што отпорноста е различна, а отпорот е еднаков само на интерфејсот цврсто-течност). Кога нечистотијата K<1, интерфејсот конвексен кон топењето ќе предизвика радијалната отпорност да биде висока во средината и ниска на работ, додека интерфејсот конкавен кон топењето е спротивен. Еднообразноста на радијалната отпорност на рамниот интерфејс на цврсто-течност е подобра. Обликот на интерфејсот цврсто-течност за време на влечењето на кристалите се одредува од фактори како што се дистрибуцијата на термичкото поле и работните параметри за раст на кристалот. Во еднокристалот со директно влечење, обликот на површината со цврста течност е резултат на комбинираниот ефект на фактори како што се дистрибуција на температурата на печката и дисипација на кристална топлина.
При влечење кристали, постојат четири главни типа на размена на топлина на интерфејсот на цврсто-течност:
Латентна топлина на фазна промена ослободена со зацврстување на стопениот силикон
Топлинска спроводливост на топењето
Спроведување на топлина нагоре низ кристалот
Зрачењето топлина нанадвор низ кристалот
Латентната топлина е униформа за целиот интерфејс, а нејзината големина не се менува кога стапката на раст е константна. (Брзо спроведување на топлина, брзо ладење и зголемена стапка на зацврстување)
Кога главата на растечкиот кристал е блиску до водено ладената семе кристална прачка на еднокристалната печка, температурниот градиент во кристалот е голем, што ја прави надолжната топлинска спроводливост на кристалот поголема од топлината на површинското зрачење, така што цврсто-течност интерфејс конвексен на топи.
Кога кристалот расте до средината, надолжната топлинска спроводливост е еднаква на топлината на зрачењето на површината, така што интерфејсот е исправен.
На опашката на кристалот, надолжната топлинска спроводливост е помала од топлината на површинското зрачење, што го прави цврсто-течниот интерфејс конкавен на топењето.
За да се добие еден кристал со рамномерна радијална отпорност, интерфејсот цврсто-течен мора да се израмни.
Користените методи се: ① Прилагодете го термичкиот систем за раст на кристалите за да го намалите радијалниот температурен градиент на термичкото поле.
②Прилагодете ги параметрите на операцијата за влечење кристали. На пример, за интерфејс конвексен кон топењето, зголемете ја брзината на влечење за да ја зголемите стапката на зацврстување на кристалите. Во тоа време, поради зголемувањето на латентната топлина на кристализацијата што се ослободува на интерфејсот, температурата на топењето во близина на интерфејсот се зголемува, што резултира со топење на дел од кристалот на интерфејсот, што го прави интерфејсот рамен. Напротив, ако интерфејсот на раст е конкавен кон топењето, стапката на раст може да се намали, а топењето ќе го зацврсти соодветниот волумен, правејќи го рамен интерфејсот на раст.
③ Прилагодете ја брзината на ротација на кристалот или садот. Зголемувањето на брзината на ротација на кристалите ќе го зголеми протокот на течност со висока температура што се движи од дното кон врвот на интерфејсот на цврсто-течност, со што интерфејсот се менува од конвексен во конкавен. Насоката на протокот на течноста предизвикана од ротацијата на садот е иста како онаа на природната конвекција, а ефектот е сосема спротивен од оној на кристалната ротација.
④ Зголемувањето на односот на внатрешниот дијаметар на садот со дијаметарот на кристалот ќе го израмни интерфејсот на цврсто-течноста, а исто така може да ја намали густината на дислокација и содржината на кислород во кристалот. Општо земено, дијаметарот на садот: дијаметар на кристал = 3~2,5:1.
Влијание на ефектот на мала рамнина
Интерфејсот на цврсто-течност на растот на кристалите често е закривен поради ограничувањето на изотермата на топењето во садот. Ако кристалот брзо се подигне за време на растот на кристалите, ќе се појави мала рамна рамнина на цврсто-течноста меѓу единечните кристали (111) на германиум и силициум. Тоа е (111) атомска тесно спакувана рамнина, обично наречена мала рамнина.
Концентрацијата на нечистотија во областа на мала рамнина е многу различна од онаа во немалата рамнина. Овој феномен на абнормална дистрибуција на нечистотии во областа на мала рамнина се нарекува ефект на мала рамнина.
Поради ефектот на мала рамнина, отпорноста на површината на малата рамнина ќе се намали, а во тешки случаи ќе се појават јадра од нечистотии. Со цел да се елиминира нехомогеноста на радијалната отпорност предизвикана од ефектот на мала рамнина, интерфејсот цврсто-течен треба да се израмни.
Повелете сите клиенти од целиот свет да не посетат за понатамошна дискусија!
https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/
Време на објавување: 24 јули 2024 година