Va yarimotkazgichli asboblar texnologiyasi

Kristallanish jarayonini  programmalash  hisobi
Kristallanish  va  kristall  aylanishi  tezliklari  o'zgarishining  kristallni 
o'stirish  vaqtiga,  binobarin,  kristall  uzunligiga  boglanishini  aniqlashdan 
iborat.
Kristall diametri,  mm 
W  
3 5  
3 0
Kristall diametri,  mm
W   JO
JO IГ— ГТТ
f w
"
n
1
%50
s
V
«3
^60
\
470
_ 
\
во .-I-.
l
V
WO 
0  20  40  60  80 
0  20
Kristallni pmgrammali  о ‘stirish  vaqti,  min.
II.52-rasm.
  Birday  legirlangan  monokristallar  o'stirish  dasturini 
tuzishda  foydalaniladigan  nomogrammalar.
Bunday 
program m alarni 
grafiklar—nom ogram m alar 
ko'rinishida 
tasvirlash  qulay  (II.  52-rasm).
M a’lumki,  doimiy  diam etrli  kristallni  o'stirishdan  oldin  uning 
konussimon  qismi  o'stiriladi.  Shuning  uchun  konussimon  qism  hosil 
bo'lishi  uchun  suyulmaga  qo'shim cha  m iqdorda  m odda  kiritish  zarur.
Kristallanuvchi  suyulmani  oziqlanish  kristallanish  jarayoni  ketib 
turganida  amalga  oshiriladi.
136

Uzunligi  b o ‘yicha  uchuvchan  kirishma  bilan  bir  tekis  legirlangan 
kristall  o ‘stirishning  umumiy  shartlari
K   = k + —
 = ^ - { \ - A )  + ^ ^ -  + A 
(И .6 1 )
/ • 5  
C„ 
CslfS
tenglam a  orqali  ifodalanadi,  bunda  Cst  va  Qr-suyulmadagi  kirishmaning 
statsionar  va  m uvozanatiy  zichliklari,  atom /sm 3;  Skir-  qattiq  yoki  suyuq 
oziqlantiruvchi  m oddada  kirishma  zichligi,  atom /sm 3;  A  —  oziqlantirish 
parametri;  qolgan  belgilar  oldin  ishlatilgan.
Oziqlantirish  param etri  A  kristallanish  jarayonida  kristallanuvchi 
(ishchi)  suyulma  hajmi  o szgarishini  aks  ettiriladi:
A  = g V J V kr =( Vl r - V nz) I V kr 
(11.62)
bunda  F^ishchi  suyulmaning,  Koz-oziqlantiruvchi  m oddaning,  Vt\r  - 
o'stirilayotgan  kristallning  hajmlari;  g-kristallangan  suyulma  ulushi.
Suyulma  hajmi  o'zgarm as  b o ig a n   yo‘nalgan  kristallanish  usullari 
uchun  Vs = con st,  binobarin,  Vkr= V oz,  bundan:  A
= 0
  b o iish i  kelib 
chiqadi.
Choxralskiy  va  Brijmen  usullarida  oziqlantirish  yo‘q.  Shuning  uchun 
Voz= 0 ,  suyulma  massasi  o £sgan  kristall  massasiga  teng,  ya’ni  gV s  =  Vkr 
yoki  A  =1.
Yo‘nalgan  kristallanish  boshqa  usullari  uchun  Voz  <  Vkr,  ya’ni  bu 
hollarda  О  <  A  <  1  b o iad i.
8.3.3. 
Ko‘ndaIang  kesimi 
bo‘yicha kirishma bir tekis 
(bir jinsli)  taqsimlangan 
monokristallarni  o‘stirish 
usullari
Kristallarni 
o'stirishda
kiritilgan  kirishmalar  ko‘ndalang 
kesim  b o ‘yicha  notekis  taqsim ­
langan  b o iish i  mumkin.  Buning 
haqiqiy  sababi  kristallanish  fron- 
tiga 
tegib 
turgan 
suyulmada
a) 
* 
b) 
d) 
e)
1153-rasm.  Choxralskiy  (a-b)  va  tigelsiz 
zonaviy 
suyultirish 
(2) 
usullarida 
kristallanish fronti shakli: 
a-suyulma  tomonga  qavariq;  6-kristall  to- 
monga botiq;  d-tekis (yassi);  e-S-simon.
137

suyuqlik 
oqim larining 
notekis 
taqsimlanishidir.  O qibatda  kristallanish 
fronti  sirtidagi  diffuzion  qatlam  qalinligi 
uning  turli  nuqtalarida  har  xil,  bu  esa 
kristall 
kesimi 
bo'yicha 
kirishma 
taqsim otini  notekis  qiladi  (II.  53-rasm).
Kristallanuvchi 
suyulma 
hajmi 
yetarlicha  katta  bo'lganda  va  kristall 
ham da  suyulmali  tigel  aylantirilm aganda 
suyulmada  (tigelning  qizigan  devoridan 
suyulmaning  sovuqroq  markaziy  qismiga 
yo'nalgan)  konveksion  suyuqlik  oqimlari 
vujudga 
keladi, 
diffuzion 
qatlam 
m arkazda  qalinroq,  chetda  esa  yupqaroq 
bo'ladi,  m arkazda  kirishm a  m iqdorini 
oshiradi.  Solishtirm a  qarshilik  ko'nda- 
lang  kesim  bo'yicha  ham m a  joyda  bir 
xil  bo'lm aydi  (II.  54-rasm ).
Agar 
tigel 
aylantirib 
turilsa, 
markazdan  qochirm a  kuchlar  suyulmani 
tigel  devoriga  tom on  suradi,  bu  esa 
issiqlik  (konveksion)  oqim  bilan  bir  xil  yo'nalgan  oqim  hosil  qiladi. 
Oqibatda  kesim  bo'yicha  kirishma  taqsim oti  yanada  notekis  bo'lib 
qoladi.
Agar  kristall  aylantirib  turilsa,  suyulmada  suyuqlikning  vertikal 
oqimlari  hosil  bo'ladi.  Bu  oqim lar  issiqlik  konveksion  oqimlarga  teskari 
yo'nalgan.  Bu  esa  diffuzion  qatlam   qalinligi  notekisligini,  binobarin, 
kristalining 
ko'ndalang 
kesimi 
bo'yicha 
kirishm alar 
taqsim oti 
notekisligini  kamaytiradi.
Tigel  va  kristall  bir  vaqtda  aylantirib  turilsa,  suyulmada  suyuqlikning 
murakkab  oqimlari  vujudga  keladi.  Bir  jinslimaslikni  kamaytirish  uchun 
kristallni  katta  tezlik  bilan,  tigelni  kichik  tezlik  bilan  aylantirm oq  zarur.
M onokristallning  ko'ndalang  kesimi  bo'yicha  kirishmaning  notekis 
taqsim lanishi  kanal  bir  jinslimaslik  deb  ataladigan  hajmiy  bir  jins­
limaslikni  paydo  qiladi.  Bunday  bir  jinslim aslik  yarim o'tkazgichlarda 
ko'p  uchraydi.  U   odatda  kuchli  legirlangan  kristallarda  vujudga  keladi. 
Ustun  yoki  nay  shaklidagi  kanal  sohasida  kirishma  zichligi  kristalining 
boshqa  qismidagidan  bir  necha  m arta  ortiq  bo'ladi.
138
P ,  От sm
II. 54-rasm.
  A lum iniy  kirishmasi 
kiritilgan  kremniy  monokristal- 
larining  k o ‘ndalang  kesim i  b o ‘yi- 
cha  solishtirm a  elektr  qarshilik 
taqsimoti:
1-7  monokristallar  raqami;  r-mono- 
kristall  markazidan  sanalgan masofa.

II.55-rasm.  C hoxralskiy  usuli­
da  o ‘stirilgan  galliy  arsenidi 
monokristallari  b o 4ylam a 
(a) 
va  k o cndalang  (
b
)  kesimlarida 
kirishma  taqsim otining  qat- 
lamdor bir jin sli  em asligi.
Kanal  bir  jinslimaslikka  turli  yoqlar  b o ‘yicha  o ‘sish  mexanizmi  va 
tezliklari  turlicha  bo‘lishligi  (yoqlar effekti)  asosiy  hissa  qo ‘shadi.
Kristallda  dislokatsiyalar  miqdori  kamaysa,  kanal  bir  jinslimasligi 
hosil  bo'lishi  imkoni  ortadi.
Kanal  bir  jinslimaslik  hosil  b o ‘lishiga  yo‘l  qo‘ymaslikning 
asosiy 
choralari: 
kristallni  < 111 >  yo‘nalishdan  ancha  chetlangan  kristallografik 
yo'nalishlarda  o'stirish;  tekis  yoki  ozgina  egilgan  kristallanish  fronti 
bo'lishi  uchun  suyulmani  yaxshilab  aralashtirib  turish  kerak.
Kanal  bir jinslimaslikka  o ‘xshash  makro  bir jinslim asliklardan  boshqa 
yana  mikro  bir jinslimasliklar  ham  uchraydi.  Ulardan  eng  ko‘p  tarqalgani 
davriy,  qatlam dor  bir jinslimaslikdir.
Kristallning  bo'ylam a  kesimida  davriy  bir  jinslimaslik  kristallanish 
frontiga  parallel  tasm alar  ko'rinishida  (II.  55,6f-rasm),  ko‘ndalang  kesi­
mida  esa  halqalar,  spirallar  yoki  boshqa  halqasim on  shakllarda  (II.  55,b- 
rasm)  uchraydi.  O'sish  qalin  tasmalari  oralig‘i  50-150  mkm.  Ular  orasida 
bir-biridan  3-50  mkm  masofada  o ‘sish  yupqa  tasmachalari  joylashgan. 
Yupqa  tasm achalar  vujudga  kelishi  sababi  suyulmadan  kristall  o'sishi 
tezligining  davriy  o'zgarib  turishidir.  Qalin  o £sish  tasm alarini  hosil 
qilinishi  sabablari  suyulmada  tem peraturaning  davriy  o ‘zgarishidir.  Bu 
o'zgarish  kristallanish  fronti  vaziyatini  tebrantiradi.  U  suyulma  tom onga 
siljib  kristallga  kirishmaga  boyigan  diffuzion  qatlam ni  jalb  qiladi, 
oqibatda  kirishma  taqsimoti  qatlam dor bir jinslimasligi  vujudga  keladi.
Yana  bir  m uncha  texnologik  sabablar  ham   bir  jinslimasliklar  keltirib 
chiqaradi.  Bunday  kanal  bir  jinslimasliklarni  eng  kam  qilish  choralari 
ham   ishlab  chiqilgan.
Yarimo'tkazgichlarning  kuchli  legirlangan  m onokristallarida  vujudga 
keladigan  mahalliy  bir  jinslimasliklarning  yana  bir  ko‘rinishi  kirishmaviy 
subtuzilishlar,  katak-katak  subtuzilishlar  va  ikkinchi  faza  kirindilari 
ko‘rinishida  nam oyon  b o 4ladi.  Ikkala  holda  ham   ularning  vujudga  kelish
139

sababi  kristallanish  fronti  silliqligi  buzilishi 
va  uning  kataksim on  bo'lib  qolishidir.
Kristallanish 
frontida 
olti 
yoqli 
prizm alar  ko'rinishidagi  kataklar  paydo 
bo'ladi  (II.  56-rasm).  K o'p  sonli  bunday 
kataklar  kataksim on  kristallanish  fronti 
hosil  qiladi.
Kataksim on 
subtuzilishlar 
kataklar 
gardishi 
bo'ylab 
kirishmaning 
uyulishi 
natijasida 
vujudga 
keladi. 
Bu 
hajm 
bo'yicha 
notekis 
taqsim otni 
keltirib 
chiqaradi.
Ikkinchi 
faza 
kirindilari
yarim o'tkazgichlarni  K< \  bo'lgan  kirishma 
bilan  kuchli  legirlaganda  vujudga  keladi. 
Ularga 
kremniydagi 
aluminiy, 
surma, 
Alu Bv  birikmalardagi  tellur  va  rux  mansub.
Am Bw  birikmalarda  kirishmaviy  subtuzilishlar  vujudga  kelishi  sababi 
stexiom etrik  tarkibdan  chetlanishdir.  U  kristallanish  fronti  silliqligini 
buzadi.  Demak,  stexiometrik  tarkib  saqlansa,  m azkur  nuqsonlar  paydo 
bo'lm aydi.
II.56-rasm.  Ravshan  kataksi­
mon  tuzilishli  kristallanish 
fronti  sirtining  tashqi  k o ‘ri- 
nishi  (qalay-qo‘rg‘oshin  tizi- 
mi).
8.4.  Mukammal  tuzilishli  monokristallar  o 6stirish
Yarim o'tkazgichlar  polikristall  quym alarida  ayrim  donalar  orasida 
fazaviy  chegaralar  b o iish i  va  ularning  ikki  tom onida  turli  kristallograflk 
yo'nalishli  yarim o'tkazgich  hajmlari  mavjudligi,  shuningdek,  chegaralar 
bo'ylab  kirishmalar  yig'ilib  qolishi  tufayli  polikristallar  ko'pchilik 
yarim o'tkazgichli  asboblar  tayyorlashga  yaramaydi.  Tuzilish  nuqsonlari 
m onokristalldan  tayyorlangan  asboblar  param etrlarini  yomonlashtiradi. 
Shuning  uchun,  yarim o'tkazgich  m oddalar  ishlab  chiqarishning  eng 
m uhim   masalasi  mukam mal  m onokristallar  o'stirishdir.  Ular  muayyan 
kristallograflk  yo'nalganlikli  bo'lishi,  ularda  dislokatsiyalar  eng  kam 
bo'lishi  yoki  hajm  bo'yicha  muayyan  ravishda  va  tekis  taqsim langan 
bo'lishi,  kichik  burchakli  chegaralar,  egizaklar  va  boshqalar  bo'lmasligi 
kerak.
140

7-bobda  monokristallarni  qatiq,  suyuq  fazadan  o'stirish  usullarini 
um m um iy  tarzda  ko‘rdik.  Endi  ko‘p  qo'llaniladigan  ayrim  usullarni 
alohida  qarab  chiqamiz.
8.4.1.  Choxralskiy  usulida  monokristallar  o ‘stirish
Bu  usulning  sxemalari  II.57-rasm da  tasvirlangan.  Bu  usul  kremniy, 
germaniy,  parchalanadigan  va  parchalanm aydigan 
tipidagi  va
boshqa 
yarim o‘tkazgichlar 
monokristallalrini 
o ‘stirishda 
eng 
ko‘p 
qollanadigan  usuldir.  Texnologik  jihatdan  u  juda  qulay  —  tigel  yoki 
isitisfi  tizimi  tuzilishini  o ‘zgartirib,  m ukam m al  tuzilishli  m onokristallar 
olish  imkoniyatlariga  egadir.
Choxralskiy  usuli  bilan  m onokristallar  o ‘stirish  jarayoni  quyidagi 
bosqichlardan  iborat:
1) 
Monokristall 
xamirturush 
uchini 
suyulma 
bilan 
o 'rash— 
xamirturushlash  va  unda  suyulmaning  birinchi  ulushlarini  kristallash;
2)  diametrga  chiqish  —  xam irturushda  o ‘stirilgan  bo ‘yin  o ‘lcham idan 
to  kerakli  diametrgacha  monokristallni  o ‘stirib  borish;
3)  doimiy  diametrli  monokristallning  silindrik  qismi  o ‘sishi;
4)  teskari  konus  deb  atalgan  kristall  uchining  hosil  bo'lishi  va 
monokristallning  suyulmadan  uzilishi;
5)  o ‘stirilgan  kristallni  sovitish.
1) 
Xamirturushlash. 
X am ir­
turushda 
im konicha 
dislokat- 
siyalar 
miqdori 
kam 
b o ‘lishi 
m a’qul. 
Xamirturush 
sirtidagi 
buzilishlarni  mexanik  va  kimyo­
viy  ishlov  berib  bartaraf qilinadi.
Suyulmaga  xamirtrush  uchi 
tushirilgandan  va  uni  suyulma 
bilan  o ‘ralgandan  keyin  b o ‘yinni 
o ‘stirish  amaliga  kirishiladi.  B o‘- 
yinning  uzunligi  uning  bir  necha 
diam etri  chamasida  b o ‘lishi  ke­
rak.  Bo'yinni  katta  chiziqiy  tez­
likda  o ‘stiriladi.  Xamirturushdan 
bo'yinga  o ‘sib  kirgan  dislokat-
II.57-rasm.  Choxralskiy usulida yarim- 
o‘tkazgich larni  tozalash  va  ularning 
monokristallarini o‘stirish chizmasi: 
1-isitgich;  2-konteyner  (tigel,  qayiqcha);  3- 
kristallanadigan  suyulma;  4-suyulmaning 
kristallangan  qismi;  Q-issiqlik  ketkazish 
yo‘nalishi strelka bilan ko‘rsatilgan.
141

11.58-rasm.  Tashqaridan  issiqlik  keltirib  turiladiga  tigeldagi  suyuqlikda  o‘ta 
sovigan sohaning vujudga kelishi  chizmasi:
/-suyulmaning  o ‘ta  sovigan  sohasi; 
2-uning  asosiy  hajmi;  3-tigel;  #-suyulma  balandligi 
koordinatasi;  /^-tigeldagi  suyulma  radiusi  koordinatasi;  ^-temperatura; 
r
  va  A-mos 
ravishda,  suyulmadagi  o ‘ta  sovigan  sohaning  radiusi  va  chuqurligi;  /?0-suyulma  ustuni 
balandligi.
siyalar  vakansiyalar  bilan  ta ’sirlashish  oqibatida  qisman  yoki  tam om ila 
siqib  chiqariladi.
2) 
Diametrga  chiqish. 
Bunda  dislokatsiyalar  zichligi  ortib  ketmasligi 
uchun  asosiy  shart  term ik  kuchlanishlarni  kamaytiruvchi  har  tarafga 
o ‘sish  burchagi  kichik  b o ‘lishi  kerak.  M asalan,  kremniy  m onokristallining 
har  tarafga  o ‘sishi  burchagi  60°C  b o lg an d a  unda  dislokatsiyalar  zichligi 
105  sm -2  ,  bu  burchak  10°C  b o lg an d a  dislokatsiya  zichligi  103  sm -2 
b o iad i.
3) 
Monokristallning  silindrik  qismi  o‘sishi. 
D oim iy  diametrli 
monokristall 
o ‘sishi 
bosqichida 
m onokristallni 
shakllantirishda 
jarayonning  issiqlik  sharoiti  yetakchi  rol  o ‘ynaydi.  U lar  kristall  va 
suyulmadagi  o ‘q  bo‘ylab  va  radius  b o ‘ylab  tem peratura  gradientlarini 
paydo  qiladi.  Bularga  esa  kristallanish  fronti  shakli  va  monokristalldagi 
term ik 
kuchlanishlar, 
shuningdek. 
kristallanish 
fronti 
yaqinida 
suyulmaning  o ‘ta  sovigan  sohasi  oMchamlariga  bog'liq  b o iad i.
Suyulmada  tem peratura  tigel  devoridan  uning  markazi  tom onga, 
tigelning  tubidan  suyulma  sirti  tom onga  kamayib  boradi.  Oqibatda  o ‘q 
bo'ylab  G x  va  radius  bo ‘ylab  Gr  tem peratura  gradientlari  vujudga  keladi.
Ularning 
Ts 
suyulish 
tem peraturasi 
izotermasi 
bilan 
kesishishi 
suyulmaning  o ‘ta  sovigan  sohasini  hosil  qiladi 
(II. 
58-rasm).
Suyulmaning  o cta  sovigan  sohasi  diametri  suyulma  ustuni  diam etrini 
aniqlaydi. 
Suyulma  ustuni  balandligi  suyulmaning  sirtiy  taranglik 
koeffitsientiga  to'gVi  proporsional,  uning  zichligiga,  o^tirilayotgan 
kristall  radiusiga  teskari  proporsional  b o iib ,  odatda  u  3-5  m m   ni  tashkil 
etadi.
142

4)  0 ‘sayotgan  monokristall  diametri  birinchi  navbatda  suyulmadagi 
tem peratura  gradientlariga  bogiiq.
Isitgichning  tem peraturasi  oshganda  o l a   sovigan  soha  o ic h a m i 
kichrayadi.  U nda  va  ustunda  tem peratura  ortib  kristallanish  fronti 
kolariladi,  ustun  balandligi  oshadi,  oqibatda  monokristall  diam etri 
kamayadi.
Isitgich  tem peraturasi  pasayishi  yoki  kristallanish  tezligi  kamayishi, 
aksincha,  suyulmadagi  o l a   sovigan  soha  o lch am in i  oshiradi,  ustun 
balandligini  kamaytiradi  va  uning  meniskini  qarshi  tom onga  egrilanishiga 
olib  keladi.  Monokristall  diametri  ortadi.
Suyulmadagi  tem peratura  gradientlari  kristall  va  tigel  aylanishlari 
nisbiy  tezligiga  ham  bogiiq.  Kristallning  aylanishi  nisbiy  tezligi  oshganda 
o l a   sovigan  soha  o ic h a m i  kamayadi,  uning  tem peraturasi  oshadi, 
kristall  ostidagi  suyulma  ustuni  ko lariladi, 
monokristall  diametri 
kamayadi.  Aksincha,  kristallning  aylanishi  nisbiy  tezligi  kamayganda 
monokristall  diametri  ortadi.
Suyulma  ustuni  balandligi  kristallanish  frontida  issiqlik  tengligi 
(balansi)  buzilishiga  ham  sezgir  b o iad i.
5)  Monokristallning  uzunligi  bo‘yicha  va  ko'ndalang  kesimi  bo‘yicha 
tem peraturaning  notekis  taqsimlanganligi  natijasida  uning  sovitilishi  ham  
notekis  boradi.  Buning  oqibatida  kristalida  term ik  kuchlanishlar  vujudga 
keladi.  Ular  dislokatsiyalar  hosil  b o iish i  kritik  kuchlanishidan  ortganda 
monokristallda  dislokatsiyalar  paydo  b o iad i.  M azkur  kritik  kuchlanish 
(suyulish  tem peraturasida),  masalan,  kremniy  uchun  130,  germaniy 
uchun  15,  galliy  arsenidi  uchun  7  gk/m m 2.  •  Tem peratura  pasayganda  u 
ortib  boradi:  930°C  da  kremniy  uchun  —  220,830°C  da  —  330,  germaniy 
uchun,  mos  ravishda  40  va  88  gk/m m 2.
Ba’zi  kirishmalar  dislokatsiyalar  hosil  b o iish i  kritik  kuchlanishini 
keskin 
oshirib 
yuboradi 
(masalan, 
germaniydagi 
fosfor). 
Am EF 
birikmalarning  b a’zilarida  oltingugurt  (S),  tellur  (Те),  rux  (Zn)  shunday 
ta ’sir  qiladi.
Yuqorida  keltirilgan  m a’lum otdan  ko4rinadiki,  kremniy  150  mm  dan 
ortiq  diametrli  dislokatsiyasiz  monokristallarini  oson 
o'stiriladigan 
yagona  yarim olkazgichdir.  Germ aniyda  kritik  kuchlanish  4  m arta 
kichik,  uning  hatto  30-40  mm  diametrli  dislokatsiyasiz  monokristallarini 
o £stirish  qiyin  masaladir.
143

M onokristall  o ‘stirish  jarayonida  xam irturushni  ko‘tarish  tezligi, 
uning  va  tigelning  aylanish  soni  o ‘zgarishi  kristallanish  fronti  shakliga, 
dislokatsiyalar  zichligiga  ham  ta ’sir  qiladi.
Termik  kuchlanishlar  o ‘stirilayotgan  monokristall  m arkazida  va 
chetlarida  eng  katta.  Ular  orasida  kuchlanishlar  yo‘q  soha  bor.  Shunga 
muvofiq  monokristall  kesimi  b o ‘yicha  dislokatsiyalar  taqsim oti  notekis 
b o ‘ladi.
Dislokatsiyalar  taqsimotiga  monokristall  hajm ida  kirishm alarning 
notekis  taqsimlanishi  ham   ta ’sir  qiladi.
Kuchlanishlar  va  tem peratura  gradientlari  ta ’sirida  dislokatsiyalar  o ‘z 
sirpjanish  tekisligida  ko'chadi.
Olmos  va  sfalerit  panjaralarida  bunday  tekisliklar  {111}  tekisliklardir. 
M onokristall  o ‘sishi  yo‘nalishi  bilan  {111}  tekisliklar  orasidagi  burchak 
qancha  katta  bo ‘lsa,  m onokristalldan  dislokatsiyalarning  to ‘la  va  tez 
chiqib  ketishi  ehtimolligi  shuncha  katta  bo4adi.
Shunday  qilib,  dislokatsiyalar  zichligini  kamaytirish  uchun  eng 
m a’qul  o ‘sish  yo‘nalishlari  [111]  (uning  atrofida  19°28'  burchak  ostida  6 
ta  {111}  tekislik  bor)  va  [100]  (uning  atrofida  35°16'  burchak  ostida  4  ta 
{111}  tekislik  bor).
Agar 
suyulmaning 
kristallanish 
tezligi 
dislokatsiyalar 
harakati 
tezligidan  ancha  katta  b o ‘lsa.  Ular  sirpanish  tekisliklarida  yulduzsimon 
shakllarda  to ‘planishi  mumkin.  Dislokatsiyalar  to ‘planadigan  alohida 
joylar  kichik  burchakli  chegaralardir.
M onokristallarda  kichik  burchakli  chegaralar  ham   kristallanish 
jarayonida,  ham  qattiq  holatda  hosil  bo‘lishi  mumkin.  [ I l l ]   yo'nalishda 
o ‘stirilgan  monokristall  kesimida  bunday  chegaralar  o ‘sish  yo‘nalishiga 
parallel  uchta  {110}  tekislikda  kokproq joylashadi.
Dislokatsiyasiz 
monokristallarning 
tashqi 
ko'rinishi 
dislokatsiyalilaridan  farq  qiladi.  Kremniy  m onokristallarida  bu  farq 
ayniqsa  sezilarli:  yon  sirtdagi  vintsimon  ajinlar  (tirnalishlar)  dislokat­
siyasiz  m onokristallarda  yirikroq,  tekis  yoqlar,  bo‘rtm a  qirralar  va  no- 
to^g'ri  shaklli  chiqiqlar  b o ‘ladi.
Yarim o4kazgichlarda  ko'p  uchraydigan  tuzilish  nuqsonlaridan  biri 
egizaklar 
haqida 
oldin 
a>tgan 
edik. 
Egizak 
o ‘sayotgan 
kristall 
yo'nalganligini  o ‘zgartirishi  mumkin.
144

«Teskari  konus»  hosil  qilish.  0 ‘stirilgan  m onokristallni  suyulmadan 
ajratib  (uzib)  olishdan  oldin  diam etrini  silliq  ravishda  kamaytiriladi- 
teskari  konus  hosil  qilinadi.  Buning  zarurati  shuki,  tigeldagi  suyulma 
sirtidan  m onokristall  kesimi  to ‘la  yuzini  ajratganda  uning  oxirida 
dislokatsiyalarni  ko‘paytirib  yuboradigan  issiqlik  zarbasi  oldini  olish 
kerak.
0 ‘stirilgan  m onokristallni  sovitish.  0 ‘stirilgan  monokristallni,  katta 
term ik  kuchlanishlar  paydo  bo ‘lmasligi  uchun,  sekin  sovitiladi.  Buning 
uchun  suyulmadan  ajratilgandan  so‘ng  m onokristallni  suyulm adan  ozgina 
baland  ko4ariladi,  bundan  keyin  qizigan  tigelning  tem peraturasi  sekin 
pasaytiriladi.  Bu  monokristall  oxirida  dislokatsiyalar  zichligini  boshlanish 
qismiga  nisbatan  kamaytiradi.  Keskin  sovitish  esa  teskari  natijaga  olib 
kelardi.
8.4.2.  Suyuqlik  germetizatsiyasi  usuli
Bu 
usul 
oddiy 
Choxralskiy 
usulining 
eng 
ko‘p 
tarqalgan 
ko^inishlaridan  biridir.  Uni  parchalanuvchi  yarim o4kazgich  birikm alar 
monokristallarini  o ‘stirishda  qo‘llaniladi.  Bu  usulda  suyulmani  jips 
yopadigan  suyuqlik  qatlami  bilan  qoplanadi,  uning  ustida  esa  inert  gaz 
bosimi  hosil  qilinib,  bu  bosim  birikmaning  suyulish  nuqtasida  uchuvchan 
tarkiblovchi  b ugining  muvozanatiy  bosim idan  1,5-2,0  m arta  yuqori 
bo ‘lishi  kerak.  U  arsenidlar  uchun  1,5-2,0  at,  indiy  yoki  galliy  fosfidi 
uchun  60-80  at  bo‘ladi.  Jips  yopuvchi  suyuqlik  (qoplovchi  flyus)  sifatida 
shishasimon  xossali  B2O3  bor  angidridi  ishlatiladi.  Suyulgan  holatda 
B2O3  juda  kam  faol.  Amm o,  qattiq  holatda  xona  tem peraturasida 
havodan  suvni  kuchli  yutadi.  Ishlatishdan  oldin  uni  vakuumda  quritiladi.
Jarayonning  boshlang‘ich  paytida  flyus  tam om ila  shaffof.  Ammo,  u 
1000°C  dan  yuqorida  uchuvchan  (As  yoki  P)  tarkiblovchilarni  yoki 
oksidlarni  yutib  noshaffof  b o iib   qoladi.  M onokristall  o ‘sishini  kuzatish 
qiyinroq  bo ‘ladi.
Flyus  issiqlikni  o ctkazmaslik  xossasiga  ega  b o ‘lganligi  uchun  suyulma 
sirtidan  issiqlik  ketishini  keskin  kamaytiradi.  Flyusning  qalinligi  kam 
b o ‘lsa  va  monokristall  diam etri  kichik  b o ‘lsa,  bu  effekt  kam  seziladi, 
am m o  flyus  qatlami  katta  bo4sa,  katta  diametrli  monokristall  o ssishi 
barqaror  b o ‘lmay  qoladi.  Monokristall  tayinli  diam etrgacha  o ‘sib  yetgan-
145

II.59-rasm.