Monokrystal

Technology

12 hours ago

Author

křemíkový monokrystal

Monokrystal (někdy též objemový monokrystal) je makroskopický krystal se zanedbatelnými poruchami krystalové struktury.

V polovodičové technice mluvíme o tenkovrstvých monokrystalech vyráběných epitaxí, nebo o objemových monokrystalech, které se zhotovují nejčastěji tažením z kapalné fáze.

Pěstování monokrystalů

Základní podmínkou vzniku monokrystalu je řízení přeměny taveniny takovým způsobem, aby se celá krystalizace uskutečnila z jednoho zárodku. Toho dosáhneme přiložením rovinného povrchu zárodku o nepatrně nižší teplotě než je rovnovážná teplota krystalizace, což má za následek snížení teploty kapalné fáze v okolí styčné plochy a tím splnění termodynamické podmínky růstu krystalu. +more Rychlost růstu sleduje rychlost posuvu mezifázového rozhraní a ta je zase dána velikostí podchlazení.

Pro splnění podmínky vzniku kvalitního monokrystalu kterou je planární růst je nutné aby nebylo podchlazení velké, z toho pak plyne, že běžné rychlosti růstu kvalitního monokrystalu jsou řádově milimetry za hodinu. Pro zajištění toku tepla z kapalné fáze do krystalu musí být trvale zajištěn teplotní gradient na mezifázovém rozhraní, proto je nutné teplo řízeným způsobem odvádět. +more Dále je nutné, aby se vznikající krystal posouval směrem od taveniny, nebo aby se posouval teplotní gradient v opačném směru. Krystalová orientace matečného zárodku přímo určuje orientaci rostoucího krystalu.