Методы выращивания монокристаллов

Выращивание из расплавов
Метод очень распространен. В настоящее время около 70% технически важных
кристаллов выращивают из расплава.
К
ним
прежде
всего
относятся
неорганические
функциональные
материалы
сравнительно простого состава: элементарные полупроводники и металлы, оксиды,
галогениды, халькогениды, силикаты, германаты, бораты, молибдаты, вольфраматы,
ванадаты, ниобаты и др.
Основное условие - их конгруэнтное плавление, отсутствие
полиморфных переходов и желательно – достаточная химическая инертность.
!!!!!
Чтобы началась кристаллизация собственного (однокомпонентного) расплава, 
его достаточно слегка переохладить ниже температуры плавления. 

---

Выращивание из расплавов
Предложен Огюстом Вернейлем в 1902 году для получения
рубинов. Он же разработал первую установку.
Метод бестигельный
Метод Вернейля
Схема аппарата Вернейля: 1 - бункер для исходной шихты 
с устройством для ее подачи, 2 - газовая горелка; 3 -
растущий кристалл.
Основные достоинства метода Вернейля
-
техническая
простота и доступность наблюдения за процессом роста.
Отсутствие контейнера снимает проблему дополнительного
загрязнения
расплава
из-за
возможных
химических
взаимодействий.
Но!!!
Получение качественных кристаллов возможно лишь
при тщательно отрегулированной и слаженной работе всех
механизмов.

---

Выращивание из расплавов
Концепция
этого
метода
впервые
была
сформулирована
польским
химиком
Яном
Чохральским в 1916 г. и опубликована в 1918 г
Выращивание происходит в тигле!
Этот метод с середины прошлого столетия стал
широко
использоваться
для
промышленного
производства полупроводниковых кристаллов.
Д.с.к.
создается
локальным
переохлаждением
поверхности
расплава
в
месте
контакта
с
затравочным
кристаллом
или
теплоотводящим
металлическим стержнем, а сам кристалл по мере
роста
равномерно
перемещается
(
вытягивается)
вверх.