Kirropulosa и Bridgman

Dobzhansky, Czochralski, Stepanov, топене зона

Контейнерът с стопилката и зародишният кристал се охлажда, така че семената винаги студено стопи. Поради тази температура градиент се създава, например от стопилката да зародишният кристал.

градиент температура не трябва да бъде голям: това е добро качество кристал. Това се постига по различни начини: промяна на температурата по отношение на контейнер се премества нагревател (Bridzhment, СТОЛЕТОВ).

Особено широко Разпределете метод Чохралски - метод за рисуване от стопилката.

1 - прът; 2 - вътрешен тигел; 3 - зародишният кристал; 4 - пълнене на ZrO2; 5 - външната тигел.

Методи Плюсове: Голям процент на растеж, кристални с добро качество.

Използва се за промишленото производство на метали и полупроводникови кристали.

При получаването на ултрачиста зародишни кристали част се изтегля от стопената част на блока, и нестопено част на контейнер - метод beztigelny студена тигел (черепа).

метод зона на топене: контейнера се нагрява, така че зона, която се кристализира дължи на факта, че кристалът се намира в район на ниска температура.

Vernel метод: прах (например Al2O3) се излива на порции през тръбите и навлиза в горелката, се генерира пара. зародишният кристал е в пещта, чифт отложен върху него, бързо нарастващата кристал.

Кристализация от стопилката е до голяма степен подобен на кристализацията на разтвора.

Всички методи се основават на резултатите от кинетичната теория на кристален растеж: растеж е възможно само когато кристал температурен градиент близко повърхност се поддържа (не е голям), следователно, присъствието на нагревател и охладител.

Методи за отглеждане на кристали от стопилка се използват за тези съединения, чиято разтворимост е малко или нула TCR.

Не е подходящ за вещества с висока модификация за вещества, които се топят при разлагане.

Най-често дефект - термично напрежение кийнг (свързани с температурата и конвекция течения).

В прехода от стопената до твърдо състояние почти винаги се променя рязко обем разтвор на кристала настъпва микроскопични кухини, които впоследствие не са запълнени и причиняват мътност кристал.

Скоростта на растеж е приблизително равна на десетки мм / час - е много висока в сравнение с темпа на растеж в разтвора на стопилката (стотни от mm / час).

По-специална група получаване на големи кристали са кристализационни методи при висока Т и Р в съответните атмосферата газ или вакуум.

За големи кристали (CdS, CDCb, ZnS, цинков хлорид) обикновено използват кристали от стопилка под налягане десетки или стотици атмосфери в специални автоклави.

Метод Недостатъци: Опасност от експлозия.

Тигелът и тигел свободни методи за отглеждане на кристали

Най-старият метод Bridzhinsa тигел. Камерата с острия край е кристален зародиш.

Камерата е изработена от материал, който има Тм >> Тм поставен в него полупроводника.

След зареждане на тигела се кристализира полупроводников материал се поставя в пещ и се загрява до T T >> материал топене.

Пещ със стопилката се охлажда, така че започва кристализация с остър край. Тъй като количеството на стопилка намира в коничната част на тигела е ниска, тогава вероятността от множество центрове е малък и един голям център.

Като понижаващи зона тигел пещ през фронта на втвърдяване непрекъснато се движи нагоре и кристала расте, образувайки единичен кристал, който възпроизвежда формата и размерите на тигела.

Но има няколко центрове на кристализация Поради това често слитъка се състои от няколко големи монокристални зърна (може да се счупи структура).

Този метод се използва за отглеждане на кристали на полупроводникови (Si, Ge), както и тези вещества, които се разлагат при нагряване (chalcogenides).

Друг вариант на този метод, наречен топене зона.

В единия край на камерата се поставя поликристален материал, а другият край на семената единичен кристал. Тигелът се поставя в алуминиева тръба, в която нагревател. Той се премества в фурната. Тясната зона може да се загрява с помощта на висока честота пещ - висока температура зона.

След праймер заряд се разтваря. Стопената зона 2 се движи от семето и тигела 1 по цялата материал се разтваря и преминава в единичен кристал състояние.

метод Bridzhinsa-Stockbarger се отнася до метод за насочено втвърдяване, както и метод зона на топене: топене намаляване на температурата на стопилката при постоянна температура градиент.

метод Bridzhinsa-Stockbarger растат широк клас от вещества (метални, органични, диелектрични единични кристали).

Плюсове: 1. Лесен за техническото изпълнение

2. Възможност за зададени диаметъра на кристал отглеждане тигела чрез избор на подходящи

Против: значително влияние върху качеството на тигела на кристала нараства, следователно, химическото замърсяване на стопилката. Има възможност за взаимодействие със стените на тигела през кристал охлаждане.

Кристалите халогениди талията RNC-6 TaCl - TaBr и KRS-5 TaBr - Тадж притежават добра пропускливост, по-специално в инфрачервената спектрална област - се използват в оптика и получен чрез Bridgman-Stockbarger.