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半导体材料制备技术一PPT课件.pptx
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3.1
晶体生长技术
晶体生长通常
指单晶锭的生长
单晶锭通常在
特殊装置中通过
熔体的定向缓慢冷
却获得
从一端开始沿固定方向一点一点
地逐渐凝固
按籽晶的晶体
取向排列
.布里奇曼法(
Bridgman
)
1
、原理
Ge
,
GaAs
第
1
页
/
共
28
页
2
、布里奇曼法的特点
装置和方法都比
较简单,典
型的正常凝固过程
晶锭截面形状与
石英舟相同
导致舟壁对生长
材料的严重
玷污
存在高密度的晶
格缺陷 (热
膨胀系数不同,
热应力)
水平布里奇曼法
产生的热应
力低于立式(熔体
的开放
面较大)
3
、适用范围
:硒化镉、碲化镉和硫化锌等
II-VI
族化合物
-
立式
布里奇曼
砷化镓和磷化镓等在凝固时体积要膨胀的
III-V
族化合物材料
-
水平布
里奇曼法生
长
第
2
页
/
共
28
页
.直拉法(
Czochralski
,简称
CZ
)
1
、原理
2
、特点
晶体生长过程是
在液面之上
进行的,不受容器
的限
制,克服了应力
导致晶体缺
陷的缺点,污染减
轻。
保温与坩锅材料
对晶体玷污
氧、碳含量 偏高
拉制大直径的单
晶体
3
、适用范围
:
硅单晶和锗
单晶,
砷化镓等化合
物单晶
高压液封直拉
法。选用
B
2
O
3
作为
液封剂石墨或
BN
坩锅。
第
3
页
/
共
28
页
第
4
页
/
共
28
页
3.1.3
区熔法(
Floating zon
e,
简称
FZ
)
1
、原理
2
、特点
无坩锅也无石
墨加热器和
碳毡保温
系统
以多晶棒为原
料
易与材料的区
熔提纯结合
常用于生长纯
度要求比直
拉单晶高
的高阻晶体
生长大直径晶
体困难较大
(
6”
)
3
、适用范围
:硅单晶的制备,也同样适合于砷化镓等其他半导体
第
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