Методы выращивания кристаллов из газовой фазы

При выращивании монокристаллов из газовой фазы движущей силой кристаллизации является градиент концентрации и градиент температуры.Рост монокристалла, как и в большинстве других методов, происходит на затравке (зародыше) – специально подготовленном образце монокристалла .Это позволяет обеспечить рост кристалла с нужной ориентацией кристаллографических осей ( очень важный параметр для ряда практических применений , например, в электрооптике,акустооптике,нелинейной оптике,лазерной технике ). Принцип кристаллизации из газовой фазы показан на рис.3.8.

Рост кристалла

на затравке в парах

исходного материала

Испарение исходного

поликристаллического

материала

Рис.3.8. Кристаллизация из газовой фазы .

Исходный поликристаллический материал испаряется в вакуумной камере нагревом ( электрическая печь,электронно - лучевой ,СВЧ или лазерный нагрев ). Пары материала переносятся к подложке,на которой закреплён зародыш – затравка,монокристаллический образец с нужной ориентацией кристаллографических осей. Частицы испарённого материала встраиваются в свободные места решётки на монокристаллической затравке,в соответствии с рис. 2.9. Таким образом и происходит рост монокристалла из газовой фазы – из облака паров испарённого исходного поликристаллического вещества.

Достоинства технологии кристаллизации из газовой фазы :

1.Возможно выращивание тугоплавких кристаллов.

2.Низкие температуры кристаллизации,более совершенная структура растущего монокристалла, меньшее количество дефектов кристаллической решётки.

Недостатки технологии кристаллизации из газовой фазы :

1.Сложно организовать отвод тепла от растущего монокристалла . Тепло выделяется при кристаллизации, и его отвод от граней кристалла в вакууме затруднителен,что приводит к росту поликристаллов,дендритов .

2.Малая возможная концентрация частиц в потоке паров у поверхности растущего монокристалла – малая скорость роста монокристалла.

Дата добавления: 2014-11-14; просмотров: 257; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!