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区熔法

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可以看出,通用型软件无法实现多余2个物理场的控制因素,因涉及过于复杂的各物理场控制、耦合,工艺参数无法便利调节。世面上已经有了专用的商业软件,德国柏林技术大学的Wünscher,利用FEMAG-FZ软件,分析了锗、硅单晶在区熔法生长过程中的温度场、线圈电磁场、氩气、氦气与熔体的流场,还有电磁力,转速的影响等等;比利时鲁汶大学的François Dupret教授利用团队研发的FEMAG-FZ,确定恒定直径、最佳结晶速率所需要的坩埚旋转速度、加热器功率以及磁场强度等关系。为确保生长沿所要求的晶向进行,也需要使用籽晶,采用与直拉单晶类似的方法,将一个很细的籽晶快速插入熔融晶柱的顶部,先拉出一个直径约3mm,长约10-20mm的细颈,然后放慢拉速,降低温度放肩至较大直径。顶部安置籽晶技术的困难在于,晶柱的熔融部分必须承受整体的重量,而直拉法则没有这个问题,因为此时晶锭还没有形成。这就使得该技术仅限于生产不超过几公斤的晶锭采用这种方法生长硅单晶时,熔区悬浮于多晶硅棒与下方生长出的单晶之间,故称为悬浮区熔法。由于在熔化和生长硅单晶过程中,不使用石英坩埚等容器,故又称为无坩埚区熔法。因为硅熔体密度小(2.3 g/cm)并有一定的表面张力,加上高频电磁场的托浮作用,所以熔区易保持稳定。悬浮区熔法除了可用于上述的单晶硅制备外,还可用于提纯多晶硅。后者主要是利用硅中杂质的分凝效应和蒸发效应,获得高纯多晶硅。区熔可在保护气氛(氩、氢)中进行,也可在真空中进行,且可反复提纯(尤其在真空中蒸发速度更快),特别适用于制备高阻硅单晶和探测器级高纯硅单晶。此外,区熔法是检验多晶硅的纯度的手段之一。区域的温度应略高于材料的熔点。在材料棒自上而下的移动过程中,被加热部分经历了熔化和结晶的过程,最终形成了一个单晶棒。在整个过程中,材料棒是架空的,不与任何容器接触,避免了坩祸对材料的污染,可以用于制备高纯度的晶体。这种方法特别适合于制备高熔点金属或氧化物的单晶体。在用于提纯时,常将上述过程重复数次,由于不同温度下,杂质在固体中的溶解度不同,可以使固体中的杂质汇集在棒的一端。<ref>[https://baijiahao.baidu.com/s?id=1672815037246357616&wfr=spider&for=pc 区熔法]百度</ref>
=='''参考文献'''==
 
[[Category:300 科學總論]]
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