高純硅的制備與硅烷法

高純硅的制備硅在地殼中的含量為27%，主要來(lái)源是石英砂(SiO2)和硅酸鹽(Na2SiO3)。1.2.1粗硅的制備方法：石英砂與焦炭在碳電極的電弧爐中還原，可制得純度為97%的硅，稱為“粗硅”或“工業(yè)硅”。粗硅的制備反應(yīng)式：SiO2+3C======SiC+2CO(1)2SiC+SiO2======3Si+2CO(2)總反應(yīng)SiO2+2C=====Si+2CO(1)高純硅的化學(xué)制備方法1、三氯氫硅還原法:產(chǎn)率大，質(zhì)量高，成本低，是目前國(guó)內(nèi)外制備高純硅的主要方法。2、硅烷法優(yōu)點(diǎn)：可有效地除去雜質(zhì)硼和其它金屬雜質(zhì)，無(wú)腐蝕性，不需要還原劑，分解溫度低，收率高，是個(gè)有前途的方法。缺點(diǎn)：安全性問(wèn)題四氯化硅還原法：硅的收率低。攝三氯氫硅還范原法習(xí)制備純硅的澤工藝過(guò)程：尚（芳三氯氫硅：惰室溫下為無(wú)適色透明、油寨狀液體，易曉揮發(fā)和水解胸。在空氣中的劇烈發(fā)煙，遷有強(qiáng)烈刺激神味。比S蠅iCl4活臂潑，易分解現(xiàn)。沸點(diǎn)低，脾容易制備，修提純和還原或。?。┌胍?、拆三氯氫硅的恢制備：室原料：粗硅糞+氯駝化氫桶流程：粗宗硅→酸紋洗(去雜蹲質(zhì))→墻粉碎→隱入干燥爐→受通入熱氮燃?xì)狻稍锵丁敕序v陶爐→通干謀HCl→郵三氯氫硅主反應(yīng)：時(shí)Si+堂3HCl燭=SiH懇Cl3+千H2著(副反應(yīng)生旋成的雜質(zhì)寨1桑、催SiCl4既2、洞SiH2C壤l2鑒）貞為增加Si視HCl3的蘆產(chǎn)率，必須梯控制好工藝愚條件，使副籍產(chǎn)物盡可能冬的減少。吹較佳的工藝跌條件：譜1、反應(yīng)溫劣度280-競(jìng)300古℃量2、向反應(yīng)養(yǎng)爐中通一定溝量的H2，漿與HCl氣殘的比值應(yīng)保底持在1：3仰~5之間。覆3、硅粉與詞HCl在進(jìn)毒入反應(yīng)爐前杠要充分干燥目，并且硅粉渡粒度要控制睜在0.18怠-0.12糞mm之間。詞4、合成時(shí)午加入少量銅績(jī)、銀、鎂合判金作催化劑時(shí)，可降低合訊成溫度和提毫高SiHC占l3的產(chǎn)率咐。嚼二、氯氫硅號(hào)的提純鳥(niǎo)目的：除去以SiHCl蓮3中含有的該SiCl4遠(yuǎn)和多種雜質(zhì)嬌的氯化物。濕提純方法：膊精餾靜精餾提純：翠是利用混合宗液中各組分脅的沸點(diǎn)不同崗來(lái)達(dá)到分離由各組分的目奪的。良三、三氯氫室硅還原蹦主反應(yīng)：腥SiHCl鋤3+3謠H2糕→籍Si債+3H牛Cl紀(jì)副反應(yīng)：4松SiHCl駕3+3席H2=蛾Si+襲3SiCl少4+2碧H2期SiCl4掃+H列2=倍Si+連4HCl前已升高溫度，央有利于Si域HCl3的霸還原反應(yīng)，殃還會(huì)使生成添的硅粒粗大直而光亮。但行溫度過(guò)高不抹利于Si在據(jù)載體上沉積禮，并會(huì)使B纏Cl3，P價(jià)Cl3被大啊量的還原，改增大B、P糖的污染。海反應(yīng)俗中還要控制暴氫氣量，通勞常H2:擊SiHCl回3=(1索0-20)炮:1(摩卷爾比)較合嶄適。硅烷法主要優(yōu)點(diǎn)：除硼效果好無(wú)腐蝕性常分解溫度低像，不使用還并原劑，效率暮高炎有利于提高溝純度椅產(chǎn)物中金屬煌雜質(zhì)含量低排，(在硅烷的的沸點(diǎn)-1梳11.8席℃你下，金屬的兆蒸氣壓低)制外廷生長(zhǎng)時(shí)碗，自摻雜低套，便于生長(zhǎng)阻薄外廷層。企缺點(diǎn)：安全夸性浪一、硅烷的艱制備總原料：硅獨(dú)化鎂、氯化扣銨我Mg2Si賓+4燒NH4Cl左====暮SiH4艙+4N濃H3+鉗2MgCl孝2+Q厚條件：液氨姓中。液氨作待溶劑、催化農(nóng)劑商Mg2Si譯：NH4C述l=1父：3尤Mg2S疲i：液氨股=1：1介0忘反應(yīng)溫度：淡-30℃待~-33℃陽(yáng)二、怠硅烷的提純臉可用方法：徒1、售低溫精餾(座深冷設(shè)備，腦絕熱裝置)遇、甘2、名吸附法(裝迫置簡(jiǎn)單)書(shū)何主要用吸附扭法，使用分若子篩吸附雜奧質(zhì)想。睛（麻分子篩的作乘用：1、工萍業(yè)用于做吸鑒附劑。2、喇催化劑者爐分類：分為自微孔≤2n蛛m，介孔2夏-50nm部，超大孔≥豐50nm吸附流程普1、4A分違子篩吸附N袋H3，H2扒O，部分P我H3、As蒙H3、C2移H2、H2儉S等包2、5A分袍子篩吸附余宮下的NH3鏡，H2O，沉PH3、勻AsH3、政C2H2、遮H2S及B屯2H6，S茂i2H6乞3、13X截分子篩吸附綠烷烴，醇等抱有機(jī)大分子天4、常溫和室低溫活性炭敞吸附B2H飼6、A咱sH3、遷PH3蒙）娛吸附后，在敘熱分解爐中其加熱至36兼0℃，除去潔雜質(zhì)的氫化柿物歉三、旺硅烷熱分解慈怪SiH4土=Si載+2依H2奮工藝條件：圣1、熱分召解的溫度不典能太低，載涌體的溫度控?cái)持圃?00勒℃怎鎮(zhèn)2、熱分懂解的產(chǎn)物之沃一氫氣必須套隨時(shí)排隊(duì)，約保證反應(yīng)用我右進(jìn)行。眼高純鍺的制塌備臭流程：鍺稱精礦扁→G奶eCl4弟→精餾(俘萃取提純)睛→水鍋解→二課氧化鍺→舞區(qū)熔提純陷→高純裁鍺剃1、Ge憂Cl4的制圓備鞏反應(yīng)修式：Ge員O2+擔(dān)4HCl之→GeC軟l4+者2H2O桿1)反俗應(yīng)時(shí)鹽酸濃羊度要大于6祖mol/咐L，否則G鳴eCl4水漂解，一般使釘用10m趨ol/L的異鹽酸，可適桑當(dāng)加硫酸增應(yīng)加酸度。深2)加業(yè)入氧化劑(糧氯氣)以除喚去砷。撈2噸、供GeCl4民的提純集（萃取法、仙精餾法）候采用萃取法膝，利用As書(shū)Cl3與G暮eCl4在燭鹽酸中溶解銜度的差異，皇萃取分離。嘗GeCl4困在濃鹽酸中變幾乎不溶，燭AsCl3麥的溶解度可罷達(dá)200-危300g撕/L值GeCl4升水解反應(yīng)式：培GeCl4憑+(2+n老)H2O練——蠢GeO2·寄H2O+鍛4HCl絕+Q夜1、可逆反照應(yīng)，酸度大枕于6mo絲l/L，反哄應(yīng)向左進(jìn)行色。因?yàn)樵邴}崇酸濃度為5路mol/場(chǎng)L時(shí)，Ge成O2的溶解皇度最小，所蜘以控制Ge蚊Cl4：H呆2O=1:槳6.5。元2、使用超韻純水，用冰及鹽冷卻以防晃止受熱揮發(fā)著。本3、過(guò)濾后振的GeO2種經(jīng)洗滌后在挖石英器皿中墾以150-婦200℃下勻脫水，制得飯的GeO2善純度可達(dá)5鬼個(gè)“9”以瞞上。嚴(yán)4、島GeO2氫鴨還原輕展GeO2+井2H2飛=Ge售+2H2姐O控1、為防止床中間產(chǎn)物G弊eO在70籍0℃以上完左全揮發(fā)，還排原溫度控制援在650℃叮左右。凈2、尾氣無(wú)門(mén)水霧標(biāo)志著炸完全還原。湊3、還原完齒后升溫將鍺芹粉熔化成鍺詢錠。繼冰鹽是指冰栗和鹽類的混遲合物。用冰鄙鹽制作制冷招劑可以獲得寶更低的溫度厭。司工業(yè)上應(yīng)用謝最廣的冰鹽鄙是冰塊與工穴業(yè)食鹽Na師Cl的混合受物。街冰鹽冷卻是閉利用冰鹽融蜜化過(guò)程的吸姐熱。冰鹽融喪化過(guò)程的吸恭熱包括冰融?；鼰岷望}娘溶解吸熱這挖兩種作用。妙分凝現(xiàn)象社：貸將含有雜質(zhì)蠅的晶態(tài)物質(zhì)版熔化后再結(jié)濤晶時(shí)，雜質(zhì)肌在結(jié)晶的固雖體和未結(jié)晶歌的液體中的禁濃度是不同顆的，這種現(xiàn)臣象稱分凝現(xiàn)凍象或偏析現(xiàn)彈象。跑區(qū)熔提純?nèi)~：儲(chǔ)就是利用分究凝現(xiàn)象將物鼓料局部深化來(lái)形成狹窄的殺熔區(qū)，并令占其沿錠長(zhǎng)一揚(yáng)端緩慢地移顏動(dòng)到另一端舉，重復(fù)多次服使雜質(zhì)盡量炒集中在尾部遣或頭部，進(jìn)委而達(dá)到使中吸部材料提純菌的目的。匹平衡分凝系稈數(shù)：剛在一定溫度秧下，平衡狀愿態(tài)時(shí)，雜質(zhì)儉在固液兩相胡中濃度的比燕值，以此來(lái)慎描述該體系緒中雜質(zhì)的分脖配關(guān)系。（往K清0風(fēng)=C悟S驢/C屋L注）臭能使材料熔窯點(diǎn)下降的雜六質(zhì)，K0<剛1，熔融再暫凝固結(jié)晶時(shí)應(yīng)固相中的濃賞度小于液相恰中的濃度，晝所以提純時(shí)潮雜質(zhì)向尾部練集中蝕能使材料熔都點(diǎn)上升的雜起質(zhì)，K0>虜1，提純時(shí)忙雜質(zhì)向頭部刊集中碗對(duì)于K<1切的雜質(zhì)，當(dāng)敢結(jié)晶速度大督于雜質(zhì)由界串面擴(kuò)散到熔民體內(nèi)的速度股，雜質(zhì)就會(huì)你在界面附近峽的熔體薄層失中堆積起來(lái)姻，形成濃度傳梯度加快雜航質(zhì)向熔體內(nèi)狠部的擴(kuò)散。捕最后達(dá)到一罰個(gè)動(dòng)態(tài)平衡站，形成穩(wěn)定回的界面薄層鞭，法這個(gè)雜質(zhì)較資高的薄層益稱雜質(zhì)富集避層（或擴(kuò)散播層）。服對(duì)于K>1得的雜質(zhì)，結(jié)殺晶時(shí)固相界襪面會(huì)多吸收泄界面附近熔舞體中的雜質(zhì)辭，就會(huì)使界倒面附近的熔籠體薄層中雜救質(zhì)呈缺少狀寧態(tài)，般這一薄層著稱雜質(zhì)貧乏滿層。清有效分凝系蔥數(shù)橫：通常把固講相雜質(zhì)濃度旅C拉S柿與熔體內(nèi)部德的雜質(zhì)濃度舞C耽L0活的比值定義陰為有效分凝煎系數(shù)K叛eff況。(K唯eff驅(qū)=C塑S刻/C邀L0藝)躲當(dāng)界面不移惕動(dòng)或移動(dòng)速雪度f(wàn)趨于翁零時(shí)，CL蔬0揭→縮CL，則從Keff圖→笛K0頂結(jié)晶過(guò)程有挪一定速度時(shí)醒，Keff緞存≠帖K0，此暖時(shí)，Cs維=Kef愿fCL0恒BPS公式醋：討論了平尚衡分凝系數(shù)乘與有效分凝紗系數(shù)的關(guān)系粉:翠K抓eff星=K維0曉/[(1-承K浴0雄)e式-f起δ限/D敞+K版0翅]誼有效分凝系趴數(shù)Keff拉,是平衡分暈?zāi)禂?shù)K0鳳，固液界面傲移動(dòng)速度f(wàn)秩，擴(kuò)散層厚納度蟲(chóng)δ猾，和擴(kuò)散系煙數(shù)D的函績(jī)數(shù)芹如果固液界奧面移動(dòng)速度堂很快，則f怕值很大，雜穗質(zhì)在熔體中饑的擴(kuò)散速度紅較慢，f社>>D/凝δ猴,有效分凝映系數(shù)接近1滴，則達(dá)不到蠅利用分凝效稈應(yīng)使雜質(zhì)向字一邊集中，翁從而提純的獸效果。宿為使分凝效栗應(yīng)顯著，應(yīng)毫使凝固速度仔f<D/圾δ鳥(niǎo)，通常(f文<10-3望cm/s忌)。采用電踏磁攪拌熔體母，會(huì)使擴(kuò)散兼層中積累的說(shuō)雜質(zhì)加速輸漏運(yùn)到整個(gè)熔絡(luò)體中。擴(kuò)散璃層厚度王δ竿變小，有助施于Keff火趨向于K0區(qū)熔原理盒正常凝固擠：砍將一錠條全綁部熔化后，芒使其從一端蜂向另一端逐弱漸凝固的方肺式稱正常凝言固。幅由于存在分說(shuō)凝現(xiàn)象，正腔常凝固后錠躁條中的雜質(zhì)嘉分布不再均糧勻，會(huì)出現(xiàn)乓三種情況：吩K<1的雜撲質(zhì)，越接近港尾部濃度越燭大，雜質(zhì)向糖尾部集中閥K>1的雜度質(zhì)，越接近艇頭部濃度越飲大，雜質(zhì)向艇頭部集中數(shù)K≈1的雜籃質(zhì)，基本保頭持原有的均縣勻分布的方堅(jiān)式。誰(shuí)固相中雜質(zhì)槽濃度CS沿正錠長(zhǎng)的分布召公式描：坊CS=Ks拜/(1-g臘)=k種s0(1-冊(cè)g)k/(齒1-g)=廉kC0(1債-g)k-編1滔雜志的分布擋規(guī)律：尖K≈1的雜識(shí)質(zhì)，分布曲律線接近水平蔽，即濃度沿妖錠長(zhǎng)變化不從大婆K<0.1棗，K>3的抗雜質(zhì)，隨錠拔長(zhǎng)變化較快啊，越是K偏鳴離1的雜質(zhì)瑞，向錠的一永端集中的趨藥勢(shì)越明顯，俊提純效果越施好。嚷注意：在尾敢部(K<1懂)因雜質(zhì)濃咽度太大，K謎不再是常數(shù)凱，所以上式醉不再適用。置如雜質(zhì)濃度愚過(guò)大，會(huì)形疑成合金狀態(tài)景，更不符合走分凝規(guī)律傭。蠢一次區(qū)熔與壘正常凝固的竿比較絞：就一次提礎(chǔ)純而言，正朝常凝固比一榮次區(qū)熔提純渴的效果好。鋒熔區(qū)越寬，率提純效果越幸好最后一個(gè)折熔區(qū)屬于正盼常凝固，不眠服從區(qū)熔規(guī)惠律。艙極限分布仆：僑經(jīng)過(guò)多次區(qū)困熔后，雜質(zhì)巾分布狀態(tài)將蒼達(dá)到一個(gè)相卡對(duì)穩(wěn)對(duì)且不則再改變的狀跳態(tài)，這種極瓦限狀態(tài)叫做快極限分布或利最終狀態(tài)。拘原因：相在凝固界面淡，由于分凝院作用，部分誕雜質(zhì)將被排探斥到熔區(qū)，董并向后攜帶碼。議在熔化界面霉，由于錠料拍熔化又帶入質(zhì)新的雜質(zhì)，垂它們將從熔巡化界面向凝紹固界面運(yùn)動(dòng)鋒，運(yùn)動(dòng)方向摘與分凝出來(lái)洗的雜質(zhì)運(yùn)動(dòng)咱方向相反，鞭稱雜質(zhì)倒流腫。使整個(gè)熔像區(qū)的雜質(zhì)濃吧度增加。傅在最手初幾次區(qū)熔詠時(shí)，由于尾搭部雜質(zhì)濃度計(jì)還不太大，面熔化界面熔召入的雜質(zhì)量弟也比較少，遍雜質(zhì)倒流的聲作用不明顯套，此時(shí)分凝怠占主導(dǎo)地位顆。雜質(zhì)總的罷流向是從頭斥部流到尾部揮，對(duì)材料起耍提純作用。該多次仿區(qū)熔后，尾倚部的雜質(zhì)越變來(lái)越多，雜化質(zhì)倒流越來(lái)慎越嚴(yán)重，最垂終雜質(zhì)分布婆達(dá)到平衡，更出現(xiàn)極限分毛布狀態(tài)。談規(guī)律：影響周雜質(zhì)濃度極阿限分布的主請(qǐng)要因素是雜山質(zhì)的分凝系化數(shù)和熔區(qū)長(zhǎng)捉度。蒜世物對(duì)不同K野值的雜質(zhì)，冠K<1時(shí)，請(qǐng)K值越小，悔雜質(zhì)分布卓堪越頭部雜質(zhì)濟(jì)濃度越小，師熔區(qū)長(zhǎng)度越樹(shù)小，極限分薪布時(shí)CS越抖小。陡影響區(qū)熔提合純的主要因石素化：另1、熔區(qū)長(zhǎng)枕度瞧一次區(qū)熔時(shí)戚，由CS=泄C0[1-絡(luò)(1-K)斷e-kx/壽L]軋L毯→大，CS倦→小，提滑純的效果越闖好，由此考馬慮，熔區(qū)長(zhǎng)死度L越大越隱好。忠極限分布匙的時(shí),熔區(qū)丘長(zhǎng)度越大，點(diǎn)CS越大，追提純的效果娛越差，所以挨從極限分布周的角度來(lái)看冠，L→小肢較好。愚實(shí)際區(qū)熔時(shí)儉，應(yīng)取最初往幾次用大熔妖區(qū)，后幾次墾則用小熔區(qū)木的工藝條件杯。扮2、抱熔區(qū)移動(dòng)速柄度跪根辱據(jù)BPS公推式，熔區(qū)的貸移動(dòng)速度越削小，Kef攀f→K0，綁有利于雜質(zhì)兄的分凝與提累純。但區(qū)熔品速度過(guò)慢會(huì)疼降低生產(chǎn)效頌率。反之，散區(qū)熔速度越竹大，所次區(qū)續(xù)熔用時(shí)少，珠但提純效果家由于Kef魄f的增大而問(wèn)降低。辭要想查在最短時(shí)間觸內(nèi)，最有效破的提純材料診，必須同時(shí)欣考慮區(qū)熔次綱數(shù)n與疤區(qū)熔速度隱f，使蕩n/f的掛比值最小。陵即用盡可能本少的區(qū)熔次羽數(shù)和盡量快牛的區(qū)熔速度母來(lái)區(qū)熔，達(dá)債到預(yù)期的效滋果。經(jīng)驗(yàn)公式：窩一般區(qū)熔時(shí)彩，可按fδ瘋/D≈1的傅條件近似計(jì)腔算f殼3.區(qū)熔薦次數(shù)的選擇閑多次箏區(qū)熔后，錠鑼中的雜質(zhì)會(huì)渴達(dá)到極限分姨布，所以無(wú)殃限增加區(qū)熔嗚次數(shù)是無(wú)效煙的。失一般情重況下，不論柏K值的大小腥，達(dá)到極限擊分布的區(qū)熔晌次數(shù)不是很鑰多，并且相莫差也不大。霧可使用一個(gè)拘半經(jīng)驗(yàn)公式第,計(jì)算n值顏廚蘋(píng)n=(1～創(chuàng)1.5)L絲/l期司通常取L/暢l=10，摟計(jì)算出n最幕大為15，積通常區(qū)熔次門(mén)數(shù)取20左立右。質(zhì)量輸運(yùn)倒質(zhì)量輸運(yùn)或矮質(zhì)量遷移：壽區(qū)熔時(shí)，物街質(zhì)會(huì)從一端孩緩慢地移向筒另一端的現(xiàn)課象。喉產(chǎn)生的原因夠：物質(zhì)熔化其前后材料密孤度變化，對(duì)蠶某一物質(zhì)，就區(qū)熔時(shí)其質(zhì)臂量輸運(yùn)的多短少和輸運(yùn)的踐方向取決于廳熔化密度變睜化的大小與路符號(hào)。厚熔化時(shí)體積擔(dān)縮小，輸運(yùn)勾的方向與區(qū)蘋(píng)熔的方向一薪致，例如鍺卷、硅；踢熔化時(shí)體積妥增大，輸運(yùn)御的方向與區(qū)茫熔的方向相俗反。鑼質(zhì)量輸運(yùn)的娘結(jié)果，會(huì)使辟水平區(qū)熔的卡材料錠縱向劑截面變成錐猴形，甚至引質(zhì)起材料外溢殼，造成浪費(fèi)脈。眼晶體長(zhǎng)大的渣動(dòng)力學(xué)模型憐完整突變光覆滑面模型榨層生長(zhǎng)理論凝(Koss桶elW.懂,192隔7)：在晶涂核的光滑表瘋面上生長(zhǎng)一矩層原子面時(shí)艱，質(zhì)點(diǎn)在界似面上進(jìn)入晶練格“座位”逝的最佳位置亮是具有三面滲凹入角的位鈴置。質(zhì)點(diǎn)在踐此位置上與練晶核結(jié)合成啦鍵放出的能?chē)?guó)量最大。因極為每一個(gè)來(lái)維自環(huán)境相的析新質(zhì)點(diǎn)在環(huán)賠境相與新相略界面的晶格姻上就位時(shí)，介最可能結(jié)合剃的位置是能池量上最有利拼的位置，島即結(jié)合成鍵默時(shí)成鍵數(shù)目雕最多，放出測(cè)能量最大的當(dāng)位置。受層生長(zhǎng)理論障的局限：按卷層生長(zhǎng)理論爭(zhēng)，晶體在氣坦相或在溶液陵中生長(zhǎng)時(shí)，玩過(guò)飽和度要允達(dá)到25%開(kāi)以才能生長(zhǎng)諒，而且生長(zhǎng)誰(shuí)不一定會(huì)連砍續(xù)孤.申實(shí)際上，某侄些生長(zhǎng)體系亦，過(guò)飽和度養(yǎng)僅為2%時(shí)峽，晶體就能棕順利生長(zhǎng)疊。枝螺旋生長(zhǎng)理疏論（Fra冰nkF.刮C.19當(dāng)49)：在續(xù)晶體生長(zhǎng)嫌界面上螺旋六位錯(cuò)露頭點(diǎn)拆所出現(xiàn)的凹首角及其延伸弦所形成的二帳面凹角可作閉為晶體生長(zhǎng)齡的臺(tái)階源，按促進(jìn)光滑界鼓面上的生長(zhǎng)話。可解釋腔層生長(zhǎng)理論及所不能解釋校的現(xiàn)象，即階晶體在很低跳溫的過(guò)飽和課度下能夠生踢長(zhǎng)的實(shí)際現(xiàn)謙象。位錯(cuò)的鵝出現(xiàn)，在晶誘體的界面上蝶提供了一個(gè)拿永不消失的襪臺(tái)階源。誠(chéng)位錯(cuò)是晶體莖中的一維缺梨陷，它是在熔晶體某一列痛或若干列原辛子出現(xiàn)了錯(cuò)吧位現(xiàn)象，即斃原子離開(kāi)其雄平衡位置，頑發(fā)生有規(guī)律劇的錯(cuò)動(dòng)。星模型認(rèn)為晶袖體是理想不惑完整的，其勻中必然會(huì)存損在一定數(shù)量碼的位錯(cuò)，如搖果一個(gè)純螺咱型位錯(cuò)和一嶼個(gè)光滑的相翻面相交，在揮晶面上就會(huì)報(bào)產(chǎn)生一個(gè)永柿不消失的臺(tái)站階源，在生陽(yáng)長(zhǎng)過(guò)程中，悄臺(tái)階將逐漸田變成螺旋狀返，使晶面不既斷向前推移性。捉生長(zhǎng)硅、鍺殺單晶的方法蒼很多，目前抗：鍺單晶主刃要用直拉法類，硅單晶常室采用直拉法循與懸浮區(qū)熔蔥法驅(qū)坩堝直拉法誠(chéng)（CZ）的驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)是，可鼠拉制大直徑倍和高摻雜低敏阻單晶。缺脖點(diǎn)是由于熔趟硅與石英坩半堝（SiO腔2）熔接以惑及石墨的污擱染，將使大皮量的O、C巾及金屬雜質(zhì)釀進(jìn)入硅單晶皆，故CZ法瘦不能制備高倡阻單晶。舅無(wú)坩堝區(qū)熔啞法（FZ）懂采用高頻感毒應(yīng)加熱，通示過(guò)熔區(qū)移動(dòng)粘生長(zhǎng)單晶，乞由于工藝不原接觸石英坩癥堝（SiO鵲2）和石墨倉(cāng)加熱，可拉豈制高純度、散長(zhǎng)壽命單晶距。缺點(diǎn)是單嫁晶摻雜極為粘困難。以直拉單晶制詢?cè)旆ǎ▎毯找卫瓲査够ㄑ?，CZ法）酬是把原料多作硅晶塊放入鑰石英坩堝中境，在單晶爐晃中加熱融化絮，再將一涂根直徑只有如10mm的雙棒狀晶種（梁稱籽晶）浸偶入融液中。堆在合適的溫芽度下，融液廚中的硅原子起會(huì)順著晶種剪的硅原子排映列結(jié)構(gòu)在固蘇液交界面上姜形成規(guī)則的饒結(jié)晶，成為圓單晶體。替直拉法生長(zhǎng)音單晶的電阻稈率的控制財(cái)1邀．直拉法單扇晶中縱向電績(jī)阻率均勻性兇的控制司變速拉晶法擇。此法基于鴉Cs=KC晝L這一基本愿原理，因?yàn)樗稍诶r(shí)，籍若雜質(zhì)K<渣l，CL將池不斷增大，朱要保持Cs版不變，則必己須使K值變尊小。爺實(shí)寧際上，K應(yīng)猛為Keff維，它隨拉速井和轉(zhuǎn)速而變批。當(dāng)拉速f罵小時(shí)，Ke養(yǎng)ff厘→腿K0，f旺增大，K飾eff也增撿加。目怕若在晶體生械長(zhǎng)初期用較序大的拉速，關(guān)隨后隨著晶杠體的長(zhǎng)大而重不斷減小拉剪速，保持C飛L與Kef殘f乘積不變粒，這樣拉出鏈來(lái)的單晶縱墳向電阻率就穴均勻了。舌泥一般變拉機(jī)速比較方便掌，但改變拉蕉速f是有一白定范圍的，責(zé)f太大晶體窮易產(chǎn)生缺陷慧，f大小，蠟生產(chǎn)時(shí)間過(guò)拜長(zhǎng)。只雙坩堝法(交連通坩堝法灑、浮置坩堝葛法)。在拉脫制鍺單晶時(shí)也對(duì)于K<1月的雜質(zhì)(但剖K<<1的財(cái)雜質(zhì)不能用智)，用連通仁坩堝法可控便制單晶縱向至電阻率的均診勻性。店連通坩儀堝的結(jié)構(gòu)是紋在一個(gè)小坩投堝外面再套門(mén)上一個(gè)大坩學(xué)堝，且內(nèi)坩臨堝下面有一卡個(gè)連通孔與完外面大坩堝翼相連。所摻挑雜質(zhì)放在內(nèi)勿坩堝里，并收從內(nèi)坩堝內(nèi)右拉晶(浮置進(jìn)坩堝是在一奔個(gè)大坩堝內(nèi)笑放一個(gè)有孔樣的小坩堝)革。困基本原理踏:槍由Cs=K需CL可知，革在拉晶時(shí)，莖若雜質(zhì)K<很l，CL將礙不斷增大，遠(yuǎn)要保持Cs堪不變，則必忽須使K值變?nèi)π?變速拉些晶法)或底CL變小。拳使用雙坩疾堝，當(dāng)拉出疑部分單晶，錄內(nèi)坩堝的C胡L變大時(shí)，圍外坩堝中的路鍺液進(jìn)入內(nèi)兆坩堝，又使核CL變小。漠當(dāng)鍺熔化后療，內(nèi)外坩堝瓜中的熔體液消面相同。拉孩晶時(shí)，內(nèi)坩經(jīng)堝內(nèi)熔體減畝少，液面降嗽低，外坩堝傷中的純鍺液事通過(guò)連通孔埋流入，保持慕內(nèi)坩堝中液逐體體積不變達(dá)，而雜質(zhì)則控不易通過(guò)連宗通小孔流到遇大坩堝中。中但當(dāng)晶體生芹長(zhǎng)得較長(zhǎng)，椒內(nèi)坩堝中雜麻質(zhì)量變少時(shí)惜，晶體電阻很率也會(huì)上升檢。弊如果K較小胸時(shí)，生長(zhǎng)的尺晶體所帶走傘的雜質(zhì)少，楚內(nèi)坩堝熔體簡(jiǎn)中雜質(zhì)濃度胞變化是緩慢墾的，晶體縱伯向電阻率就駁比較均勻。粗水平布里奇決曼法吊水平布里基奇曼法，又懸叫橫拉法。居它與鍺編單晶生長(zhǎng)常卻用的水平區(qū)哭熔法很相似頓。兩溫區(qū)橫沫拉法法生長(zhǎng)灘GaAs設(shè)部備有。加熱前爐分為低溫旬爐與高溫爐偽，它們分別良供電、測(cè)溫證和控溫。高旬溫爐外部有我一個(gè)開(kāi)有觀木察孔的保溫旗爐，它裝在眠區(qū)熔傳動(dòng)機(jī)造構(gòu)上，可以波左右移動(dòng)。忽反攀應(yīng)室為圓柱僵形石英管，且中間有石英獎(jiǎng)隔窗，一端娃放有用金剛撇砂打毛后清類洗干凈的石驗(yàn)英舟，另一聞端則裝砷。標(biāo)合成GaA鴨s工藝：丟1、將純G前a盛于石英枝舟內(nèi)，放在銀石英反應(yīng)管奇一端，純砷我放到另一端顏。為了使死整個(gè)體系能畜保持有9針×乓104Pa六的砷蒸氣，賽裝砷量要比元按化學(xué)計(jì)量臣計(jì)算的量要極多一些。餅2、高真空挨下分別加溫?cái)r除去氧化膜把。憲Ga在7砌00罪℃怨，1.3良×第10-3P耕a下恒溫處濱理2h除去層氧化膜。違色砷在280胖℃斧，1.3職×兄10-3P毫a真空下恒徐溫處理2h役除去氧化膜搬。調(diào)3、在真空望條件下分別鍛用氫氧焰封贏閉石英管。孝為了便于收操作將Ga充用干冰或液屆N2冷凍凝架固，用石英燦撞針(或用馳固體As)薪撞破石英隔墊窗?？?、將反應(yīng)腎管放人爐中祥，鎵舟置于魄高溫爐中，戰(zhàn)砷端置于低漸溫爐中，通斯電升溫。敗砷：低溫爐搞恒溫于61快7敘℃毅，鎵：高溫鴨爐恒溫12叼50策℃厭5、開(kāi)動(dòng)區(qū)椅熔機(jī)，使熔緒區(qū)由錠的一島端移到另一之端，這時(shí)G仆aAs便合耀成好了。蝦6、GaA丘s合成后，腦將保溫爐退省回錠的前端嗚，即可進(jìn)行疫晶體生長(zhǎng)。仿生長(zhǎng)晶體時(shí)怎可利用預(yù)先慎放人的籽晶綱引晶，并可去以應(yīng)用縮頸糕技術(shù)，以降燭低位錯(cuò)密度穿。節(jié)橫拉法的缺像點(diǎn)：用橫拉暢法生長(zhǎng)Ga商As單晶的芹主要問(wèn)題是誼“慶粘舟鉆”翅，即GaA巾s與石英舟幸粘在一起不臺(tái)易分開(kāi)。相解決辦法：抓1、將石英把舟噴砂打毛秤，或?qū)娚坝藓蟮氖⒅圩碛肎a在1辯000～1毒100霞℃橫高溫下處理憲10h。2域、脫氧時(shí)真籌空度要高。邀3、合成及遞拉晶時(shí)嚴(yán)格蹄控制溫度并莊防止Ga與她As化學(xué)比育的偏離。山目前用這種移方法可拉制罪截面最大直際徑為75m皂m的GaA內(nèi)s單晶。霜液憂態(tài)密封法也俊稱LEP法來(lái)或稱LEC次法，它是目徐前拉制大直誓徑現(xiàn)Ⅲ歪一V族化合圓物晶體的最朱重要的方法教。療它是在高脾壓爐內(nèi)，將膛欲拉制的化毅合物材料盛磚于石英坩堝拍中，上面覆冊(cè)蓋一層透明銷而黏滯的惰攝性熔體，將源整個(gè)化合物瘋?cè)垠w密封起工來(lái)，然后再丑在惰性熔體陳上充以一定浴壓力的惰性缺氣體，用此振法來(lái)抑制化畫(huà)合物材料的似離解，用這精種技術(shù)可拉油制(GaA淘s、InP種、GaP等鴨的大直徑單扁晶。岸密封化合物毛熔體的惰性芽熔體應(yīng)具備均以下條件：理①航密度比化合桐物材料小，革熔化后能浮粒在化合物熔每體上面。塘②快透明，便于僻觀察晶體生值長(zhǎng)的情況。改③促不與化合物東及石英坩堝型反應(yīng)，而且憑在化合物及梨其組分中溶制解度小。坡④悉易提純，蒸飽氣壓低，易奉熔化，易去炕掉。法目前采用的駐B2O3碌MOVPE紡技術(shù)是生長(zhǎng)膨化合物半導(dǎo)亞體薄層晶體唱的方法，最興早稱為MO殃CVD。諒近年來(lái)從外漿延生長(zhǎng)角度壺出發(fā)，稱這閣一技術(shù)為M潮O(jiān)VPE。立它是采用蘭Ⅲ秘族、爪Ⅱ勁族元素的有膀機(jī)化合物和座V族、羞Ⅵ境族元素的氫箏化物等作為衡晶體生長(zhǎng)的垃源材料，以遙熱分解方式炮在襯底上進(jìn)失行外延生長(zhǎng)錢(qián)Ⅲ猛一V族，鞋Ⅱ駱一端Ⅵ滾族化合物半拆導(dǎo)體以及它駛們的多元化售合物的薄層約單晶。臘MOVPE啟具有下列的懶特點(diǎn)：證(麥1)可以通場(chǎng)過(guò)精確控制府各種氣體的樣流量來(lái)控制漲外延層的性誰(shuí)質(zhì)娛(咳2)反應(yīng)替器中氣體流裂速快，可以怎迅速改變多臂元化合物組薯分和雜質(zhì)濃晉度任(3)晶驕體生長(zhǎng)是以斧熱分解方式事進(jìn)行，是單響溫區(qū)外延生遇長(zhǎng)，需要控使制的參數(shù)少卸，設(shè)備簡(jiǎn)單奔。便于多片混和大片外延倉(cāng)生長(zhǎng)，有利春于批量生長(zhǎng)巖。炎(菌4)晶體鄉(xiāng)的生長(zhǎng)速度龍與金屬有機(jī)辛源的供給量率成正比，因唐此改變其輸酸入量，可以抗大幅度地改取變外延生長(zhǎng)它速度。崗(刮5)源及脾反應(yīng)產(chǎn)物中向不含有HC隙l一類腐蝕丟性的鹵化物顆，因此生長(zhǎng)謙設(shè)備和襯底府不被腐蝕，巨自摻雜比較排低。頭此外，蓬MOVPE初可以進(jìn)行低林壓外延生長(zhǎng)蕉，比上述常勵(lì)壓MOVP火E的特點(diǎn)更被加顯著。觀M支OVPE設(shè)嗎備分為臥式捎和立式兩種喜，有常壓和站低壓，高頻星感應(yīng)加熱和百輻射加熱，料反應(yīng)室有冷淹壁和熱壁的訂。容組成：搏(1)源悲供給系統(tǒng)、竟(2)氣體折輸運(yùn)和流量種控制系統(tǒng)，擇(3)反應(yīng)暗室加熱及溫逆度控制系統(tǒng)他，(4)尾玩氣處理，書(shū)(5)安全畜防護(hù)報(bào)警系渠統(tǒng)，(6)棗自動(dòng)操作及晃電控系統(tǒng)。戚分子束外延框(MBE)則是在超高真歡空條件下，弊用分子束或慈原子束輸運(yùn)內(nèi)源進(jìn)行外延家生長(zhǎng)的方法席。在超高真蔑空中，分子扯束中的分子藏之間以及分炎子束的分子蘿與背景分子掩之間幾乎不舟發(fā)生碰撞。堅(jiān)優(yōu)點(diǎn)：菊①誦源和襯底分扭別進(jìn)行加熱即和控制，生怒長(zhǎng)溫度低，耳如GaAs存可在500龍℃邁左右生長(zhǎng)，嚴(yán)可減少生長(zhǎng)扮過(guò)程中產(chǎn)生價(jià)的熱缺陷及斗襯底與外延劍層中雜質(zhì)的彈擴(kuò)散，可得蓋到雜質(zhì)分布翠陡峭的外延元層；圣②帥生長(zhǎng)速度低最(0.1-淘1nm/s船)，利用快拉門(mén)可精密地肌控制摻雜、定組分和厚度支，是一種原繳子級(jí)的生長(zhǎng)必技術(shù)，有利陜于生長(zhǎng)多層脹異質(zhì)結(jié)構(gòu)；赤③臭MBE生長(zhǎng)柏不是在熱平遙衡條件下進(jìn)恩行的，是一磨個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)健程，因此可刺以生長(zhǎng)一般碧熱平衡生長(zhǎng)類難以得到的絡(luò)晶體；欺④擦生長(zhǎng)過(guò)程中趨，表面處于時(shí)真空中，利席用附設(shè)的設(shè)爭(zhēng)備可進(jìn)行原注位(即時(shí))蠟觀測(cè)，分析墻、研究生長(zhǎng)超過(guò)程、組分倍、表面狀態(tài)軌等。匹缺點(diǎn)：M傭BE設(shè)備比趙較復(fù)雜，價(jià)可格昂貴，使投用時(shí)消耗大嗎量液氮。某孤些元素如Z筒n的粘附系哪數(shù)較小，用金這類元素?fù)綘t雜尚有困難獎(jiǎng)。來(lái)MBE設(shè)備球主要由真空揀系統(tǒng)、生長(zhǎng)晴系統(tǒng)及監(jiān)控挪系統(tǒng)等組成塔。騙在異質(zhì)外延少層和襯底或沙相鄰的兩個(gè)休外延層之間蠢，如果存在要晶格常數(shù)的炊差異，稱之乳為晶格失配強(qiáng)。辰當(dāng)這種應(yīng)變苗較大時(shí)，即掠存儲(chǔ)在晶體勁中的應(yīng)變能永量足夠大時(shí)糊，將通過(guò)在期界面處形成仙位錯(cuò)而釋放渴，所形成的暢位錯(cuò)稱為失苗配位錯(cuò)。異鍛質(zhì)結(jié)：兩種柳不同晶體接剖觸處所形成嶄的結(jié)。由兩駱?lè)N半導(dǎo)體單姨晶聯(lián)結(jié)起來(lái)方構(gòu)成?？煞侄酁橥?N市N+，PP睡+)和異蓄型(PN)濫兩種事超晶格是一奸種新型結(jié)構(gòu)忠的半導(dǎo)體化串合物，它是撿由兩種極薄朝的不同材料收的半導(dǎo)體單扭晶薄膜周期淺性地交替生計(jì)長(zhǎng)的多層異憤質(zhì)結(jié)構(gòu)，每紗層薄膜一般堂含幾個(gè)以至戴幾十個(gè)原子倡層。矛1.半導(dǎo)體別的主要特征射：1.電阻撈率大體在1自0e領(lǐng)-3沖～安10e志9季Ω捕cm2廳.電阻率的蝕溫度系數(shù)是環(huán)負(fù)的3墳.通常具有能很高的熱電由勢(shì)。4簡(jiǎn).具有整流擾效應(yīng)。贊5.對(duì)光具嘆有敏感性。伯2.半導(dǎo)體視材料：第一妖代為Si、逃第二代為G敏aAs、第渠三代微Ga盼N。串4.Si的遺三種制備:甩SiCL有4錯(cuò)氫還原、S經(jīng)iHCL腹3映氫還原、S必iH逮4吐法閉5.精餾的掏原理：精餾妥提純是利用冶混合液中各興組分的沸點(diǎn)誼不同來(lái)達(dá)到放分離各組分絡(luò)的目的。竟精餾的目的堵：SiH沸CL火3井提純的主要止方法。鎮(zhèn)6.硅烷法每的優(yōu)點(diǎn)：1惹.除B效果彼好2.無(wú)復(fù)腐蝕性3.材分解溫度低秘4.沸點(diǎn)低塊5.外延時(shí)撐自摻雜低予7.分凝現(xiàn)坦象：將含有販雜質(zhì)的結(jié)晶腦態(tài)物質(zhì)熔化僅后再結(jié)晶時(shí)納，雜質(zhì)在結(jié)雁晶的固體和思未結(jié)晶的液叢體中濃度是遭不同的，這隆種現(xiàn)象就叫企分凝現(xiàn)象。滔8.熔區(qū)提返純：利用分扶凝現(xiàn)象將物騾料局部熔化旋形成狹窄的姑熔區(qū)，并令奇其沿錠長(zhǎng)從們一端緩慢的來(lái)移動(dòng)到另一貧端，重復(fù)多鞏次使用雜質(zhì)循盡量被集中甚在尾部或頭研部，進(jìn)而達(dá)悶到使中部材擠料被提純的摸技術(shù)。令9.平衡分通凝系數(shù)：在詠一定溫度下從，平衡狀態(tài)居時(shí)，雜質(zhì)在衡固液兩相中斜濃度的比值飽，以此來(lái)描巡述該體系中名雜質(zhì)的分配嶺關(guān)系。（艱K皇0垮=C陳S是/C誕L鴨）屠10.有效隙分凝系數(shù)：撒通常把固相巨雜質(zhì)濃度C尖S僅與熔體內(nèi)部耽的雜質(zhì)濃度洽C昆L0矩的比值定義性為有效分凝帥系數(shù)K您eff睡。(K海eff綁=C從S喜/C若L0葛)駛11.BP編S:K幻eff撲=K靈0誰(shuí)/[(1-傭K宴0貓)e秘-f迎δ外/D塌+K撕0怖]域條件：1.酷f>>D/饒δ包時(shí)，K狗eff灣趨于1。2描.當(dāng)f<<筒D/展δ傍時(shí)，K愚eff子趨于K居0偶。3.當(dāng)f細(xì)≈焦D/蒙δ姨時(shí)，K臣eff旗變化最大。揪12.分凝屑現(xiàn)象使雜質(zhì)趴濃度分布不港均勻：發(fā)1.對(duì)于K泳<1的雜質(zhì)柳，其濃度越壇接近尾部越蠅大，向尾部騾集中。么2.對(duì)于K禮>1的雜質(zhì)團(tuán)，其濃度越掏接近頭部越災(zāi)大，向頭部刷集中。聞3.對(duì)于K菠≈拉1的雜質(zhì)，友基本保持原叼有的均勻分趴布的方式。合13.極限當(dāng)分布：經(jīng)過(guò)院多次區(qū)熔提陰純后，雜質(zhì)言分布狀態(tài)將陜達(dá)到一個(gè)相辯對(duì)穩(wěn)定且不蔑再改變的狀熊態(tài)，把這種枯極限狀態(tài)叫聲做極限分布慌?？?4.影響新雜質(zhì)濃度極榴限分布主要椅因素：1.柏雜質(zhì)的分凝柱系數(shù)2.熔曉區(qū)長(zhǎng)度存15.影響切熔區(qū)提純的桿因素：1.千熔區(qū)長(zhǎng)度2干.熔區(qū)移動(dòng)青速度3.區(qū)按熔次數(shù)的選疼擇4.質(zhì)量綱運(yùn)輸（n=穗(1烈～哪1.5)L弓/l，n為暮區(qū)融次數(shù)、禽L為錠長(zhǎng)、捆l為熔區(qū)長(zhǎng)誰(shuí)度經(jīng)常使L霞/l=10叛使用，n最革大值是15滾，區(qū)融次數(shù)么以20詞左伶右為宜）嗎16.Ge督的區(qū)融提純模結(jié)果：合17.晶體萍生長(zhǎng)的三種姥方式：固相烘生長(zhǎng)、液相祝生長(zhǎng)、氣相哀生長(zhǎng)鍛轉(zhuǎn)換條件：扣在氣固相轉(zhuǎn)臨變過(guò)程時(shí)，的P恭1霜>P蜂0蒼；在溶液中糠生長(zhǎng)晶體時(shí)舅，C蔑1背>C凡0懲,即有一定憂的過(guò)飽和度衣；在熔體中晝生長(zhǎng)晶體時(shí)甘，羊?詠T<0，即恩有一定過(guò)冷沾度時(shí)，其自男由能變化踩?鮮G,斯?旗g狹V織為負(fù)，才能頭使過(guò)程自發(fā)頁(yè)進(jìn)行。護(hù)18.成核含條件：遺1.r>r怒*卸時(shí)，消失幾到率>生長(zhǎng)幾隔率。頸2.r=r斤*貧時(shí)，消失幾弱率=生長(zhǎng)幾匙率。板3.r緊0喘>r>r減*擱時(shí)，消失幾駕率<生長(zhǎng)幾脾率。把4.r>r穿0童時(shí)，形成穩(wěn)秀定的晶核。鋼形核功：在娃臨界狀態(tài)下異，成核必須蕉提供1/3貍的表面能，纖這部分由外邊部提供的能男量，稱形核崗功。看19.晶核艦長(zhǎng)大的動(dòng)力予學(xué)模型：完償整突變光滑板面、非完整軌突變光滑面茅、粗糙突變?cè)勖?、擴(kuò)散面耳。句20.柯塞概爾模型的要有點(diǎn):一個(gè)中董性原子在晶惹格上的穩(wěn)定財(cái)性是由其受它周?chē)拥呐茏饔昧Υ笮『鬀Q定的，晶共體表面上不睛同格點(diǎn)為之由所受的吸引杰力是不相同臺(tái)的。殺21.二維些晶核生長(zhǎng)時(shí)憑的兩種方式閃：?jiǎn)味S晶顧核生長(zhǎng)、多嚼二維晶核生欲長(zhǎng)塔22.非完崇整突變光滑濃面模型特點(diǎn)由:1.永不廟消逝的臺(tái)階槳，像海浪一用樣向前推進(jìn)刺。2.不需戀要二維成核架過(guò)程。3.曾生長(zhǎng)連續(xù)，胃過(guò)飽和度低窯。吉23.Q所L貞：熔體向固約-液界面?zhèn)鞒鐚?dǎo)的熱視Q梳F送：相轉(zhuǎn)變時(shí)沫放出的相變?cè)鰸摕徕廞肺C傭：從固-液具界面?zhèn)髯叩钠跓狒斀缑鏌崃鞣矫氤蹋篈K現(xiàn)L吼(dT/d蒸Z)帖L拆+fAdH刪=AK接S債(dT/d獸Z)此S攤24.晶體削的溫度分布晨結(jié)論：引1.溫度分尺布以晶體的站旋轉(zhuǎn)軸z為趟對(duì)稱軸，當(dāng)陜r(jià),z一定燃時(shí)，溫度也批相同，因此搬在z一定時(shí)姿，即在一個(gè)念水平面上，外以r為半徑建的圓周上各堅(jiān)點(diǎn)的溫度都械相同。封2.當(dāng)r為緣常數(shù)時(shí)，殘θ≈海常數(shù)exp香(-常數(shù)z貼)，即晶體影中溫度隨z使增大而按指戲數(shù)關(guān)系降低戶。弟3.當(dāng)h>失0時(shí)，即環(huán)干境冷卻晶體伙，溫度隨r遮的增大而降派低，此時(shí)晶鴿體中等溫線愉是凹向熔體斗的。當(dāng)h<雪0時(shí)，即環(huán)擴(kuò)境給晶體熱頌量時(shí)，溫度未隨r增大而遙升高，此時(shí)碼晶體等溫線軟是凸向熔體拴的。茄4.當(dāng)z為搶常數(shù)時(shí)，如索h>0，溫圍度地圖的軸張向分量為：賢(吸эθ膛/冰э貝Z)涂～懶(常數(shù))（魚(yú)1-hr芬2紅/2r膨a扮）即雷эθ寺/邊э導(dǎo)Z隨r增大賭而減小；h妙<0時(shí)，堵эθ招/作э衰Z隨r增大煉而增大。綠25.自然遼對(duì)流：在重辱力場(chǎng)中，以道流體密度的地差異產(chǎn)生的麥浮力為驅(qū)動(dòng)廢力，浮力克題服了黏滯力戒而形成的對(duì)妥流稱為自然音對(duì)流。抽自然對(duì)流特嘉征：坩堝壁膛附近的熔體脈容易受熱，橫密度當(dāng)ρ倆變小而上升衰，到上表面卡冷卻后哈ρ亂變大而從中膽心下降，從橫頂部向下看械形成輻射條舉狀循環(huán)對(duì)流斤。齡消除自然對(duì)蛙流溫度振蕩底的不良影響歸的方法：1插.減小縱向街溫度梯度d摔T/dZ。摧2.正確粥選擇容器的陷縱橫比。3豎.用強(qiáng)迫對(duì)四流和加磁場(chǎng)斥來(lái)控制自然申對(duì)流。4蝴.在失重狀棄態(tài)下生長(zhǎng)單徑晶。滋26.強(qiáng)迫桂對(duì)流：在直獨(dú)拉單晶中是維通過(guò)晶體和分坩堝旋轉(zhuǎn)來(lái)強(qiáng)完成的，這階種用人為的龜辦法造成的準(zhǔn)熔體的流動(dòng)鞭叫強(qiáng)迫對(duì)流腰。妖27.直拉案法與區(qū)熔法刺比較：前者斃有坩堝，一漢般為電阻加豐熱（后者無(wú)節(jié)坩堝，用高踏頻加熱）；剝前者產(chǎn)生2巨00mm下狼單晶（后者退為150m混m下單晶）催；前者純度鈔低，可生產(chǎn)贏無(wú)位錯(cuò)，低聾位錯(cuò)單晶；攏前者載流子質(zhì)壽命低。鳥(niǎo)28.直拉眼法：熔體縱聽(tīng)向溫度梯度乎(dT/d嗚Z)素L岡>0,徑向拋溫度梯度(寒dT/dr殺)絮L莖>0，而其鋸他部分熔體直均處于過(guò)熱鍬狀態(tài)，不能擾產(chǎn)生相轉(zhuǎn)變總。另外，對(duì)識(shí)晶體中溫度餓梯度的要求待是(dT/真dz)揀S嘉<0,且大幫小相當(dāng)，既妄能使晶體生氏長(zhǎng)時(shí)放出的迎相變潛熱順餐利的從界面倘傳遞走，又目不要因?yàn)闇貛忍荻冗^(guò)大包而影響晶體賀的完整性。葉29.直拉勵(lì)法單晶生長(zhǎng)止工藝：潤(rùn)晶盜、縮頸、放廳肩、等徑生紀(jì)長(zhǎng)、拉光。丘30.片狀圈晶體制法：售1.枝蔓法奴和蹼狀法2絞.斯杰哈諾愧夫法3.E壞FG法4.弓橫拉法來(lái)31.片狀壯晶體制法優(yōu)崗點(diǎn)：1.晶殼體生長(zhǎng)速度隸快2.無(wú)分若凝效應(yīng)3.宜利用相應(yīng)模乳具和籽晶可換生長(zhǎng)形狀較斜復(fù)雜的管狀幫、棒狀晶體茫。巡32.Ge污中摻有N型禾淺施主雜質(zhì)景時(shí)（如As略）Au的受滴主能級(jí)起補(bǔ)刻償作用：康1.當(dāng)0<揪N反As吉<N靜Au厭時(shí)，As能完級(jí)電子全部住落入Au的煤第一受主能界級(jí)，但不能依能填滿。(均P型)籍2.N攤Au咳<N賭As森<2N堤Au沒(méi),As能級(jí)礙上的電子填亮滿Au的第迷一受主能級(jí)臣后并開(kāi)始部框分填充Au再的第二受主芝能級(jí)。(N挖型)膽3.2N吧Au燦<N威As恢<3N贈(zèng)Au圈,As能級(jí)香電子填充滿餃Au的第一算、二兩個(gè)受冒主能級(jí)后，片還填充部分盾第三受主能北級(jí)。(N型堵)恥4.N國(guó)As含>3N遼Au猜，所有Au亮的三個(gè)受主茶能級(jí)都填充質(zhì)了電子。(運(yùn)N型)窮33.雜質(zhì)淺對(duì)材料性能怕的影響：1陷.對(duì)材料導(dǎo)烈電類型影響巷2.對(duì)材料歌電阻率影響拐3.對(duì)非平起衡載流子壽龜命影響舞34.實(shí)驗(yàn)?zāi)砻鳎簝蓚€(gè)波復(fù)合中心俘簡(jiǎn)獲電子、空朽穴的能力是熟不同的，對(duì)些于P型Si淺，少子為電綁子，壽命與辜施主能級(jí)上秘俘獲電子的材能力有關(guān)，打而N型Si礎(chǔ)與受主能級(jí)錢(qián)俘獲空穴的衫能力有關(guān)，漿受主能級(jí)俘豪獲空穴能力銳比施主能級(jí)識(shí)俘獲電子的下能力大些，借P型Si的湖壽命比N型繭長(zhǎng)。蛇35.影響遷單晶內(nèi)雜質(zhì)侄數(shù)量及分布套的主要因素娘：1.原料蛙中雜質(zhì)種類蹦和含量2.計(jì)雜質(zhì)的分凝掃效應(yīng)3.雜改質(zhì)的蒸發(fā)效絲應(yīng)4.生長(zhǎng)仍過(guò)程中坩堝桌或系統(tǒng)內(nèi)雜圓質(zhì)的沾污5慎.加入的雜博質(zhì)量P73計(jì)算惜36.雜質(zhì)騙參入的方法貴：共熔法、喇投雜法述P80變速馳拉晶的基本瞧原理蘋(píng)37.雜質(zhì)私條紋：由熔孫體生長(zhǎng)Si屯、Ge及化熟合物半導(dǎo)體它晶體如果沿筒著其縱、橫連剖面進(jìn)行性個(gè)能檢測(cè)，會(huì)殃發(fā)現(xiàn)它的電妙阻率、載流層子壽命以及破其它的物理杯性能出現(xiàn)起歡伏，當(dāng)用化飾學(xué)腐蝕時(shí)，求其腐蝕速度菜也出現(xiàn)起伏奶，最后表面仁出現(xiàn)寬窄不河一的條紋，狀這些條紋是揮由于晶體中頂雜質(zhì)濃度的興起伏造成的腹，因此又稱達(dá)為雜質(zhì)條紋野。漫38.晶體薯生長(zhǎng)速率起繪伏的主要原泡因：凝1.單晶爐鮮的機(jī)械蠕動(dòng)剛和機(jī)械振動(dòng)樹(shù)使提拉或熔濾區(qū)移動(dòng)速率泰產(chǎn)生無(wú)規(guī)則耕的起伏。絕2.晶體轉(zhuǎn)嬸軸和溫度場(chǎng)核軸不同軸使葡生長(zhǎng)速率發(fā)預(yù)生起伏。籌3.加熱器威功率或熱量劍損耗的瞬間維變化引起的邪生長(zhǎng)速率的溪變化。鍛4.液流狀牙態(tài)非穩(wěn)定流腹動(dòng)，熔體內(nèi)冬溫度產(chǎn)生規(guī)異則或不規(guī)則疤的起伏，從括而使生長(zhǎng)速晝率起伏。雹39.組分驚過(guò)冷：在平駝坦界面上因腿干擾產(chǎn)生凸未起，其尖端穿處于過(guò)冷度憶較大的熔體海中，它的生桿長(zhǎng)速率比界裂面處快，凸攔起不能自動(dòng)稈消失，于是城平坦的界面暗穩(wěn)定性被破際壞了，原來(lái)痛固液界面前剝沿的過(guò)熱熔宿體，因雜質(zhì)此的聚集產(chǎn)生蟻一過(guò)冷區(qū)，嚼這種因組分撒變化而產(chǎn)生講的過(guò)冷現(xiàn)象揚(yáng)叫組分過(guò)冷乒。榜40.位錯(cuò)扣對(duì)材料和器握件性能的影擊響：1.對(duì)凈載流子濃度陸的影響。2是.對(duì)遷移率致影響。3.址對(duì)載流