Способ выращивания монокристаллов

 

Изобретение относится к технологии выращивания монокристаллов и позволяет получать ориентированные кристаллы цепочной или слоистой структуры с низкой степенью деформации. Расплав соединения Tfin Se2 выдавливают через капилляр из герметичного тигля, помещенного в контейнер, под действием перепада давления в них. Давление в тигле и контейнере 0.5-0,7 и 0.2 - 0,3 атм. соответственно. Градиент температуры обеспечивает кристаллизацию внутри капилляра. Получают кристаллы, ориентированные по 110, с гладкой поверхностью . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 30 В 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Вй . Ll. ТМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (р

Ю

Ф

О

А

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4616721/26 (22) 09,11.88 (46) 30.01,91. Бюл, М 4 (71) Научно-производственное обьединение космических исследований (72) А.Г.Абдуллаев, И.В.Алексеев, Ш,Б.Азизов, И.В.Петрова и М,-Г,А.Алиев (53) 621.315.592 (088.8) (56) Патент ФРГ М 3331048, кл. С 30 В 30/00, 1985. (54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИCTAJl JlOB

Изобретение относится к технологии выращивания кристаллов и может быть применено в полупроводниковой промышленности.

Цель изобретения — получение ориентированных кристаллов цепочной или слоистой структуры с низкой степенью деформации.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предложенный способ.

Способ осуществляется следующим способом.

Через контейнер 1, загруженный гранулами с сечением большим, чем сечение капилляра 2, с открытым затвором 3 прогоняют в течение некоторого времени инертный газ из баллона 4 при небольшом давлении Рь Контроль за давлением осуществляют манометром редуктора 5. Затем беэ прекращения подачи инертного газа, закрывается затвор и с помощью терморегулятора 6 и регулирующей термопары 7 в печи устанавливается и поддерживается необходимая температура, Контейнер 1 располо„„Я „„1624О64 А1 (57) Изобретение относится к технологии выращивания монокристаллов и позволяет получать ориентированные кристаллы цепочной или слоистой структуры с низкой степенью деформации. Расплав соединения

Тбп Sex выдавливают через капилляр иэ герметичного тигля, помещенного в контейнер, под действием перепада давления в них.

Давление в тигле и контейнере 0,5-0,7 и 0,2 — 0,3 атм. соответственно. Градиент температуры обеспечивает кристаллизацию внутри капилляра. Получают кристаллы, ориентированные по (110), с гладкой пове1зхностью, 1 ил. жен в печи таким образом, чтобы часть капилляра 2 находилась ниже условной линии

8, определяющей область начала кристаллизации. После образования расплава 9 давление инертного газа над ним увеличивают до значения Рр (Рр > Pi).

Под действием разности давлений происходит медленное выдавливание расплава

9 через капилляр 2 с последующей кристаллизацией первого и формирование стержня у конца капилляра, Скорость выдавливания расплава 9 с последующей кристаллизацией регулируют изменением разности давления в двух частях контейнера 1. Длина капилляра 2 определенным образом связана с диаметром канала.

Получают соединение ThnSe",". Готовые образцы размером 1х1х5 мм получают раскалыванием монокристаллического слитка по двум взаимноперпендикулярным естественным плоскостям кристалла, выращенного методом зонной плавки.

Данный способ позволяет получать готовые образцы с минимаЛьной степенью де1624064

7 -б

Составитель H. Пономарева

Редактор И. Сегляник Техред М.Моргентал Ко"..ректор С.Шекмар

Заказ 171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 1Т СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комба ат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 формации и с воспроизводимой заданной кристаллографической ориентацией (110j.

При этом время, в течение которого инертный газ прогоняется через систему при

P1 = 0,2 — 0,3 атм, составляет не менее 10 мин; давление над расплавом примерно равно Р2 = 0,5 — 0,7 атм, а отношение длины капилляра к диаметру канала не менее 10 — l5. Последнее обьясчяется двумя причинами: во-первых, при длине капилляра 2, равной примерно 15 или 20 мм, устраняется необходимость достаточно тщательного определения местоположения контейнера, во-вторых, если длина расплава 9, находящегося в капилляре 2, больше диаметра примерно в 10 раз, то создаются благоприятные условия для воспроизводимой кристаллографической ориеитации растущего кристалла, Выбор разности давлений определяется диаметром капилляра и местом начала кристаллизации и в каждом конкретном случае имеет одно определенное численное значение, которое подбирается в процессе эксперимента так, чтобы скорость выдавливания находилась в интервале 2 — 3 мм/ч.

Предлагаемый способ дает возможность получать образцы с воспроизводимой заданной кристаллографической ориентацией и с минимальной степенью деформации без использования в устройстве, реализующем данный метод, затравки, системы вытягивания затравки, отсутствие жестких, связанных между собой, параметров техно5 логического процесса (температура, давление, высота канала капилляра и т.д.).

Большой класс слоистых соединений (ТЬе, InSe, ТВ, Тбп32, ТВе, ТИп Sez) имеют одинаковые кристаллические решетки. Тех10 нологические особенности выращивания соединения Т1пЯег, приводящие к определенной кристаллографичегкой ориентации растущего кристалла, будут также способствовать формированию лишь определенной

15 ос:. -чтации и других идентичных ему по кристаллической структуре соединений.

Формула изобретения пособ выращивания монокристаллов, включающий выдавливание расплава иэ

20 герметично .о тигля, помещенного в контейнер, под действием перепада давления инертного газа в них и кристаллизацию в зоне с градиентом температуры, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью получения

25 ориентированных кристаллов цепочкой или слоистой структуры с низкой степень о деформации, выдавливание ведут через капилляр, расположенный в зоне с градиентом температуры при давлении в

30 тигле и контейнере ниже атмосферного.