水平区熔法掺铁半绝缘磷化铟单晶

为提供外延生长用半绝缘衬底,以鉴定外延片质量和制作微波器件,已用水平区熔法在石英管中生长掺铁半绝缘磷化铟单晶。这也是我国首次试制成的掺铁半绝缘磷化铟单晶。     

〈111〉籽晶的偏角和偏离方向对生长无位错真空区熔硅单晶的影响

一、前言 无位错真空区熔硅单晶是一种比较理想的Si(Li)X射线探测器级材料,具有低氧低碳的优点,但在真空下生长无位错单晶比在气氛下生长困难得多。实践表明<111>籽晶的取向对生长无位错单晶有较大的影响。国外曾报道过气氛下生长无位错单晶与<111>籽晶的取向有关。本实验的目的是探讨真空下生长无位错硅单晶是否与<111>籽晶取向     

利用电子束区域炼熔法制备Mo合金单晶

主要介绍了电子束区域炼熔制备Mo合金单晶的方法及其过程,重点分析和讨论了Mo合金单晶制备过程中影响熔区稳定的主要因素。结果表明,通过电子束区域熔炼法去除Mo合金棒材的杂质,可获得表面质量、组织内部结构较好的Mo合金单晶棒,其中单晶棒中的杂质含量小于50 mg/kg。     

钼合金电子束区域熔炼过程失稳分析及对策

Mo合金在电子束区域熔炼过程中,熔区的稳定性对于材料的提纯和单晶生长至关重要。熔区稳定性实质是电子束区域熔炼炉高压电源系统电参数稳定性的体现,而电子束区域熔炼炉高压电源系统电参数失稳的因素较多。针对Mo合金区域熔炼过程高压电源系统电参数失稳的现象,本文分析了产生电参数失稳的原因,包括阳极棒料、真空度、熔炼过程产生的涂覆物和高压电源系统自身的等效内阻、控制电路响应时间等,并提出了相应的解决措施。结果表明,综合考虑上述几方面的影响因素并采取相应的解决措施,区域熔炼过程中高压电源系统电参数失稳问题可以得到有效解决。     

悬浮区熔法制取铌单晶及其机理探讨

用悬浮区熔法制取生长轴向为<110>,<123>、<111>和<110>四个取向的铌单晶。在总结制取单晶工艺同时,从晶体生长和热力学角度对有关机理进行探讨,指出提高晶体质量的途径,并且对铌单晶的腐蚀条纹提出了初步看法。     

生长大直径区熔硅单晶的工艺

本文所提供的资料是关于如何解决在一个大气压的氩气氛下浮区生长80毫米直径单晶的问题。成功地生长直径80毫米硅单晶很大程度取决于经矿处理(整形)的多晶棒料的直径、籽晶晶向、熔区长度、转速、移动速度,拉完单晶长度以及晶体支承机构等因素。调节好这些参数可获得最佳的生长条件。早期在控制74毫米或更大直径晶体时曾碰到下面的问题:需提供更大的功率以便熔化直径较大的硅棒,为了提高有效功率必须进一步改变线圈的几何形状;以及用生长小直径用的拉速在熔硅时可能会发生凝固或溢出。     

锆铪及其合金单晶制备研究现状与进展

锆铪及其合金单晶在实际应用和理论研究中具有重要作用。主要综述了锆铪及其合金单晶的研究现状,介绍了固相生长单晶的最新进展。由于锆铪存在固态相变,区域熔炼生长锆铪金属单晶变得困难,单晶质量不高,而固相生长单晶具有污染少、质量好、适合生长特殊形状及合金单晶等优势,成为生长锆铪及其合金单晶的常用方法。常见的固相生长单晶的方法主要包括应变退火法、循环加热相变法和定向退火法。应变退火法所需设备简单、操作容易,单晶质量完好;循环加热相变法不需要施加额外塑性变形,特别适合生长一些特殊复杂形状的单晶;定向退火法可以实现对晶体取向的控制。然而固相生长单晶也存在单晶尺寸小、生长时间长、生长过程难以控制等缺点,对此,人们改进了生长工艺,提出了电子束等温退火和动态异常晶粒生长等新方法,并研究了单晶生长的机制,为高效快速生长大尺寸高质量的锆铪及其合金单晶提供了借鉴。     

拉速对12英寸单晶硅点缺陷分布影响的动态模拟仿真研究

半导体单晶生长过程中伴随大量的空穴性和间隙性本征点缺陷,这些本征缺陷在单晶生长过程中随着晶体温度的降低不断复合或湮灭形成纳米级空洞型或位错、层错等缺陷,会对硅片质量及后续的器件性能产生严重影响。利用计算机模拟仿真技术对12英寸半导体直拉单晶硅生长过程的传热及点缺陷进行了动态模拟仿真计算。动态仿真计算过程中分别采用了恒定及连续变化的拉速,以研究单晶直拉速度对点缺陷分布的影响。研究结果表明,生长速度较快时,晶体内部主要以空穴性点缺陷为主;当生长速度逐步降低,晶体内部空穴性缺陷区域逐渐缩小;通过合适的拉速控制及V/G理论,使用点缺陷动态模拟仿真计算可为生长特定点缺陷分布甚至无点缺陷硅单晶工艺提供有效依据。     

锗单晶内低阻管道现象探讨

通过对锗单晶生长过程中诸多工艺团素的考察，找出锗单晶内出现的低阻管道现象成因。合理控制单晶生长条件，以消除低胆管道现象。     

VGF法生长6英寸Ge单晶中热应力的数值模拟优化

VGF技术生长单晶时温度梯度较低,生长速率较小,目前已成为生长大直径、低位错密度晶体的主流技术之一。采用数值模拟研究了VGF法6英寸低位错Ge单晶的生长,结果表明在采用自主研发的VGF炉生长6英寸Ge单晶时,晶体生长过程中晶体与熔体中均具有较低的温度梯度(这里的温度梯度是指的界面附近的温度梯度),尤其当晶体生长进入等径生长阶段后,晶体中的轴向温度梯度在2～3 K.cm-1之间,熔体中的轴向温度梯度0.8～1.0 K.cm-1之间;晶体中的热应力除边缘外均在(2～9)×104 Pa之间,低于Ge单晶的临剪切应力,且晶体生长界面较平整;坩埚与坩埚托之间的间隙对于晶体生长中的边界效应影响显著,将8 mm间隙减小至2 mm后,埚壁外侧的径向热流增加,使得晶体边缘的最大热应力减小至0.21 MPa和Ge单晶的临剪切应力相当,实现了热场的优化。     

磁场中直拉单晶工艺技术进展

附加磁场的熔体直拉法(MCZ法)是近年开发的一种颇有前途的生长优质硅单晶的新工艺技术。由于磁场抑制了硅熔体中的热对流,减少了熔体的温度波动,因而能减少晶体的生长条纹,降低或控制晶体中的氧含量,提高晶体结构完整性,显著降低单晶硅片的翘曲度,并能拉制高阻硅单晶。从而为超大规模集成电路提供了优质硅材料。本文系统论述了MCZ法的发展历史、方法与原理、工艺与设备、近年的新成果和发展前景。     

浅析硅单晶COP缺陷的产生和消除

在集成电路飞速发展的过程中,特征线宽逐渐缩小,并要求无缺陷的衬底硅片。但由于单晶生长过程中会产生空洞性缺陷COP,直接影响了CMOS器件的GOI。通过改变热场温度梯度,可以有效改善单晶的COP,改善后的重掺Sb衬底经外延后,COP被"覆盖",而不对外延层造成影响。     

区熔工艺和中照条件对NTD FZ(H)-Si单晶退火行为的影响

采用后热区熔工艺的NTD FZ(H)-Si单晶,其退火曲线与常规区熔(氢)工艺控制的NTD FZ(H)-Si单晶退火曲线一样,有氢施主,而采用后冷区熔工艺的NTD FZ(H)-Si单晶其退火曲线没有氢施主,但有辐照。辐照施主峰大小与快中子积分通量有关,通量愈大热快比愈小,辐照施主峰愈大。     

Cz法晶体生长中的流动与传热

本文针对Cz法晶体生长特点,通过数值模拟的方法,对Cz法生长砷化镓单晶时从引晶、放肩、等径至收尾这一完整工艺过程中晶体的温度场、熔体的温度场和速度场进行了计算,从中分析籽晶和坩埚的转向、转速等因素对流动和传热的影响,并与实际的砷化镓单晶生长过程进行比较,从比较结果看,二者基本吻合。     

4英寸VGFGaAs单晶生长的数值模拟与实验研究

利用数值模拟和实验相结合的方法,研究了4英寸VGF GaAs单晶的生长.首先基于炉体结构和所采用材料,建立一个和真实单晶生长系统接近的炉体模型.根据此模型,采用晶体生长模拟软件CrysMas计算得到整个炉体内的温度分布、晶体及熔体的温度梯度、界面位置等.通过对单晶生长不同时间点的模拟,制定了一套单晶的生长工艺.然后,严格遵循此工艺进行单晶生长实验.通过对实验和模拟结果的对比分析,建立了实验和数值模拟之间的联系,为进一步利用数值模拟指导晶体的实际生长提供了依据.最后,利用数值模拟研究了单晶生长中"边界效应",探讨了晶体生长过程中产生多晶的原因.     

WC添加量对Ni基等离子熔覆层组织与性能的影响

为提升Ni基等离子熔覆层的力学性能,在镍基粉末中添加单晶WC粉末.采用SEM分析、硬度测试、耐磨性测试等方法,研究了添加不同量WC对Ni基等离子熔覆层组织和力学性能的影响.结果表明:在Ni60合金粉末中添加0～30％WC,随着WC添加量的增加,Ni基等离子熔覆层的宏观形貌逐渐变差,未分解的WC颗粒在熔合线处聚集得越来越...     

水平超导磁场直拉法硅单晶熔体过热现象

基于水平超导磁场及特定热场结构，对直拉法硅单晶生长过程中的熔体过热现象进行了数值模拟和实验研究。在数值模拟中发现了熔体对流和温度变化的特殊趋势，随后在实验中发现了相应位置晶体直径突然收缩现象，依此推测拉晶过程中生长界面附近熔体温度及温度梯度的变化是引起晶体直径收缩的直接原因。此外发现改变熔体温度梯度将改变熔体过热现象发生的位置和幅度，模拟中对两种极端的功率条件进行了计算，并在实验中观察到了预期的差别。水平超导磁场对于熔体对流的抑制作用、特定的热场结构和工艺条件，都是引起熔体过热和晶体直径收缩现象发生的原因。     

CZ硅中金属杂质的起源

ＣＺ硅中金属杂质的起源为促进晶体净化技术的发展，日本三菱材料公司的科研人员研究了直拉单晶硅中金属杂质的来源。实验计算了从不同杂质来源混入熔体中的金属杂质的质量，并计算了熔硅与硅单晶中杂质的浓度；为了证实其计算结果，实验分析了单晶生长后剩余熔体样品。比...     

6英寸砷化镓单晶VGF法生长中坩埚-埚托间隙对晶体生长过程影响

在VGF法生长6英寸GaAs单晶的实际生长过程中,坩埚与坩埚托之间难以实现完全的理想贴合.坩埚与埚托之间的空隙对晶体生长过程中的温场和固液界面形状影响较大.通过模拟计算5种不同的空隙形状时的温场与热应力分布,发现随着空隙面积的增大,固液界面在轴向上的位置逐渐下降.在锥形空隙情况下,得到一个平坦的固液界面.设计了两种不同的空隙填充方案,模拟计算的结果表明,液态Ga完全填充时,在晶体轴向上热应力的分布较为平缓,有利于生长低位错、高质量的GaAs单晶.     

单板机在锗单晶炉温度控制中的应用

1.问题的提出我厂是生产鍺单晶的专业工厂,采用直拉法生长单晶。为了获得高质量的单晶,除了保证单晶炉温场设计合理,机械运行稳定外,还要用精确控制炉温的方法来间接控制单晶的生长速率,实现单晶的等径生长。整个拉晶过程,分为升温化料、引晶放肩、等径生长、收尾结束四个阶段,其温度变化的工艺曲线如图1。目前,国内通常都采用精密温度控制仪(型号为DWT—702,简称702分机)控制单晶炉炉温,用人为改变设定值来实现图1