一种新的水平法生长GaAS单晶的籽晶方向

本文从理论和实际出发,分别讨论了:<1>优良生长面;<2>位错与籽晶方向的关系;<3>籽晶方向与生长方向的关系。提出了一个新的水平生长GaAs单晶的籽晶方向:<111>向<110>偏7°54′,其轴向垂直剖面为{110)(即<110>晶带)。     

无位错硅单晶生长中几种现象的X射线貌相术观察

本文利用X射线貌相方法观察分析无位错硅单晶生长过程中的几种现象。基于实验结果分析讨论籽晶熔接面处位错的产生、延伸和消除的规律,描述无位错硅单晶小平面生长机理以及破坏无位错硅单晶生长的几种情况。首次用貌相方法观察到孪晶界区域中的位错,最后还讨论单晶尾部的位错返回和克服该问题的两种方法。     

关于直拉长苞硅单晶收尾工艺的改进

在长期的生产实践中发现,直拉长苞硅单晶如何减少尾部位错反延伸,是提高单晶成品率的关键之一。按以往的老工艺要求,单晶生长外型一般是葫萝葡形,这样一旦尾部断苞或出现位错,则在断苞处或在位错出现处,就会产生大量位错增殖,而这时晶体尾部的温度仍在850℃以上,位错在这一温度下是可以滑移的,其滑移面为(111),此(111)面与生长轴夹角为19°28′(正向拉     

水平法生长无位错掺Si-GaAs单晶

用水平法生长成掺Si的无位错GaAs单晶。位错密度低于500厘米~(-2),电子浓度1-6×10~(13)厘米~(-3)。 水平法生长掺Si-GaAs单晶的主要困难是熔体与石英舟的沾润;其结果有二:(1)引入应力,得不到低位错的晶体;(2)易生孪晶,单晶率很低。 采用三温区法抑制Si与石英的反应,结合新合成工艺可以完善地解决沾润问题。注意选择籽晶的方向,可以减少孪晶的发生率。 克服上述问题后,用籽晶法可以生长成无位错的掺Si-GaAs晶体。     

直拉硅单晶时旋转磁场的获得

一、引言大规模和超大规模集成电路的发展,对硅单晶质量提出了越来越高的要求。直拉硅单晶中的杂质氧,使晶体在生长或器件制造的热处理过程中,产生堆垛层错、位错环和硅氧沉淀等缺陷。另一方面,氧化物沉淀引入的位错对表面沾污有本征吸杂的作用。因此硅中氧浓度是单晶质量的重要标志。一般直拉硅单晶中的氧浓度都超过1×10~(18)原子/厘米~3,而且单晶头部含量高于尾部。纵向     

反偏籽晶晶向生长Φ2″HB-GaAs单晶

HB-GaAs ( 10 0 )片要偏离生长截面 5 4.7°～ 60°切割 (〈10 0〉和〈111〉之间的夹角是 5 4.7°)。如果籽晶方向与〈10 0〉之间的夹角少于 5 4.7°,称为反偏籽晶。而采用大于 5 4.7°角生长的单晶切割比较困难 ,尤其是厚度小于 3 0 0 μm的晶片。为了减少切割难度 ,可生长反偏籽晶的单晶 ,但要保证单晶能割出Φ2″( 10 0 )圆片 ,必须增加单晶锭的截面积。由于GaAs的热导率小 ,大截面单晶生长要困难得多。通过改变固液截面附近的加热元件结构 ,在特定方向加强了散热 ,延伸了温度梯度的线性范围 ,使用反偏籽晶 ,成功地生长了Φ2″HB GaAs单晶。和正偏籽晶单晶相比 ,这些单晶锭的切割破损率减少了 2 4% ,每 10 0mm长度出片数增加了 3 0 %。     

锗单晶中位错密度的影响因素

直拉法生长的空间太阳能电池用锗单晶中位错密度的影响因素有:籽晶中位错延伸对晶体中位错密度的影响;温度梯度对位错密度的影响;固液界面形状对位错密度的影响;机械因素对位错密度的影响。通过dash技术排除籽晶中位错的影响;通过调整晶体所处的热场(改变埚位和保温筒高度)、改变熔体中轴向负温度梯度的状况(增加坩埚杆的保温效果和开双加热器)和通过设计出轴向温度梯度为线性温度梯度径向温度梯度较小的热场来减小温度梯度对位错密度的影响;通过调整固液界面形状(改变拉速、埚转和晶转)来改善由于固液界面形状不佳带来的位错增值现象。通过上述措施可以基本消除单晶中位错排、位错堆以及小角晶界,得到低位错密度的单晶。     

重掺锑硅单晶的生长

在直拉(CZ)法生长的重掺锑硅单晶中,由于锑在硅中的特性,造成无位错(文中指No<1000个/厘米~2)晶体生长的困难,同时断面电阻率均匀性也难以控制,严重影响了单晶的成品率。 本实验用改变动态工艺参数方法调整晶体固液界面,以控制一个微凸等温面,取得了无位错且电阻率分布较为均匀的晶体生长条件。使重掺锑硅单晶成品率达到40％。工艺基本稳定。     

<100>P型4英寸无位错锗单晶的研制

从4英寸无位错锗单晶的生长温度梯度条件出发,设计开发了直拉法生长4英寸无位错锗单晶的双加热器热场系统;并对其热场进行了一系列的数值模拟研究,获得了4英寸无位错锗单晶的温度分布、轴向和径向的温度梯度分布以及热应力的分布结果:双加热器热场系统生长的锗单晶中轴向温度梯度在0.1~0.6 K·cm-1范围内,径向温度梯度为0.02~0.26 K·cm-1;锗单晶中局部区域的热应力值超过了锗单晶的临界切应力1 MPa,其他区域的热应力小于临界切应力。实验将双加热器热场系统中生长的无位错锗单晶,按要求切取测试片后进行位错腐蚀测量研究,获得测试片的位错密度和锗晶体的位错纵向分布。论文研究结果表明,锗单晶晶体中的应力分布数值模拟预期结果与实验生长的锗单晶位错腐蚀实验研究结果一致:该双加热器热场系统适合拉制4英寸无位错锗单晶;其位错呈离散分布,位错密度为350~480 cm-2。     

直拉法生长硅单晶时采用减压工艺与气体导流

直拉硅单晶历来都是在真空或氩气氛条件下生长的。在真空中生长,有利于杂质挥发,但电阻率不易控制;在氩气氛条件下生长,则恰好相反,但需消耗大量氩气。特别在硅单晶生产进入大容量化之后,氩气的消耗是相当惊人的。如果高纯氩气的售价不能大幅度下降,硅单晶的成本也就无法降低。另外,直拉硅单晶工艺中用到石英坩埚。石英即二氧化硅,在熔硅与石英的反应中势必有大量氧被溶解,从而增加了硅单晶中的氧     

单晶制造过程的仪表控制

一、系统概要图1为现在标准的自动化硅单晶炉接口棋式图.检测籽晶杆升降速度控制增锅软速园}1}l{f~‘团合」}!}IT咧‘,‘、 \3感.1衷位单.护抽入、幼出信号系统日如图1所示,硅单晶竺控制时,在10~20托的负压氢气氛下,将籽晶浸入多晶硅熔液 (140.0℃左右)中,首先引晶使之无缺陷无位错。 而后,逐渐放肩,待直径增大到规定值后,就开始等径生长。 等径部分是产品部分,为得到高质量的产品,必须充分考虑业控制如下事项: 1)杂质水平和分布 2)抑制微缺陷的生成 按图l的接口,作者用10块单板计算机板设计了一个系统,获得良好的结果。 中央处理机使用国…     

激光定向控制区熔硅单晶晶向偏离度

为了控制区熔硅单晶的晶向偏离度,目前采用的主要手段是控制籽晶的晶向偏离度,即将激光定向后的单晶切割成一定尺寸的籽晶,经处理装在炉膛内的籽晶夹头上。该法的缺点是一旦籽晶切割成型就无法再调节晶向偏离度,装置籽晶祗能靠经验,有时晶向偏离太大,而且晶向偏离太大往往使晶体     

直拉重掺硼硅单晶的研究进展

系统介绍了直拉重掺硼(B)硅单晶研究的最新进展。主要内容包括重掺B硅单晶的基本性质，利用重掺B籽晶进行无缩颈硅单晶生长技术，重掺B硅单晶的机械性能，重掺B硅单晶中的氧和氧沉淀，以及B的大量掺杂与大直径直拉硅单晶中空洞型(Void)原生缺陷的控制关系。在此基础上，探讨了当前直拉重掺B硅单晶生产和研究中存在的主要问题。     

水平法生长GaAs晶体中位错的产生及其排除机构

本文讨论水平法生长的GaAs晶体中产生位错的原因,以及位错排除的机构。提出“小晶面控制成核”的机构解释位错的分布特征和选择有利晶向生长利用小晶面效应抑制位错增生的方法。 水平晶体生长中由于应力引入位错的因素有:(1)沾润,(2)不均匀热场和(3)大的沉淀物。其中沾润是主要的。产生“生长”位错的因素有:(1)籽晶中位错的延伸,(2)小晶面效应,(3)组分过冷和(4)异质成核。这些因素除小晶面效应外都是可以控制的。 晶体中位错密度沿轴向分布的规律说明位错有增生和排除两种过程。凹界面和籽晶取向对位错增生有重要影响,而小晶面的位置又起关键作用。用〈110〉晶带的〈311〉等方向生长可以利用小晶面效应控制成核过程,抑制位错的增生。通过“位错沿其轴向传播”的排除机构,可以保证生长成无位错的GaAs晶体。     

一种控制大尺寸钼铌合金单晶棒材等径生长的方法

正专利申请号:CN201610850656公开号:CN106381519B申请日:2016.09.27公开日:2019.01.08申请人:西北有色金属研究院本发明提供了一种控制大尺寸钼铌合金单晶棒材等径生长的方法,包括以下步骤:一、选取多晶坯料和单晶籽晶为原料;二、将多晶坯料和单晶籽晶安装在位于电子束悬浮区域熔炼炉熔炼室内的夹持头上,然后调节多晶坯料与单晶籽晶之间的距离,     

大直径p型探测器级硅单晶的研制

为了满足对大直径Ｐ型探测器级硅单晶的需求，在原有小直径单晶工艺的基础上，采用线圈喷砂打毛、甩尾、保温提纯、快速成晶等技术，成功地拉制出Φ５０、Φ６２和Φ７５的Ｐ型高阻硅单晶。用本区熔工艺拉制的单晶可做到无位错、无漩涡缺陷。对技术中涉及的有关机理进行了初步探讨。     

三菱金属公司生长单晶的新工艺

三菱金属公司获得了用直拉法生长<100>取向砷化镓(GaAs)单晶的工艺。用普通单晶生长法生长的<111>取向 GaAs,只能获得椭圆形晶片,而用新法得到的是圆片。圆片的优点是,减低     

锗单晶脆断强度的研究

不同生长条件和冷却方式下拉制的锗单晶按规定晶向切、磨成一定尺寸的试样片状,用CP-4A腐蚀液抛光,使表面光亮、平整,无划痕,无位错蚀坑,用三点弯曲方法测出脆断强度;研究了脆断强度与拉晶条件的关系;应用位错模型说明了锗单晶的脆断过程,探讨了锗单晶的脆断机理。     

φ76.2mm重掺砷硅单晶的研制

本文就如何在TDR-40A单晶炉上拉制出φ76.2mm重掺砷硅单晶作了介绍,提供了试验装置,给出了工艺条件及试验结果,并对重掺砷和重掺锑晶体的异同点进行了初步讨论。重掺锑硅单晶比重掺砷单晶需要更大的(dT/dz)_L,重掺砷硅单晶与重掺锑硅单晶同样有(111)小平面存在,但没有杂质析出现象。     

水平三温区法制备低位错和无位错掺Si—GaAs单晶

本文叙述了水平三温区法制备低位错和无位错掺Si—GaAs单晶的工艺,介绍了三温区炉的结构,论述了掺Si—GaAs晶体与石英舟的沾润和单晶生长的有关问题。试验结果表明水平三温区炉工艺稳定,具有重现性。在本工艺的条件下,单晶生长率可达70％以上。(100)面生长,获得8厘米~2低位错单晶,位错密度小于2000厘米~2;(100) 面为5厘米~2无位错单晶,位错密度小于500厘米~(-2),在尾段有零位错样品。