Va yarimotkazgichli asboblar texnologiyasi

1016
—
1017
  sm
-3 
gacha).  Bunday  moddani  a-Si:N   deb  qisqa  belgilanadi.  Shunday  ot-Si:N 
ni  an’anaviy  donor  (P,  As)  va  akseptor  (B)  kirishmalar  bilan  legirlab, 
elektron  yoki  kovak  olkazuvchanlik  hosil  qilish  mumkin.  Bunda 
olkazuvchanlik  kattaligini  o ‘n  tartib  oraliqda  takroran  o'zgartirish 
mumkin.  Bunday  moddada 
p-n
  o lish   hosil  qilish  mumkin.  Amorf 
kremniy  pardasiga  ftor  kiritilganda  ham  vodorod  kiritilgandagi  effektga 
erishish  mumkinligi  aniqlandi.Bir  vaqtda  vodorod  hamda  ftor  b o ig an   a - 
Si  pardalarida  mahalliy  holatlar  zichligi  yana  ham  kichik  boiadi  (<10
16 
sm  3)  va  elektr  xarakteristikalari  yuqori  termik  barqarorlikka  ega  boiadi. 
Yana  bir  qator  gidrillangan  (vodorodlangan)  amorf  yarimolkazgichlar 
sintez  qilingan.  Ular  orasida:  a-Sii_xCx:H,  a-Sii_xGex:H,  a -S i|.xN x:H, 
a-Sij _xSnx. H .
a-Si:H  amorf  yarimolkazgichlar  arzon?  ulami  olish  texnologiyasi 
nisbatan  sodda:  qalinligi  bo^icha  bir  jins  yupqa  pardalarni  past 
temperaturalarda,  katta  yuzali  turli  va  arzon  tagliklarda  o'stirish  mumkin. 
a-Si:H  pardalar  o'stirishning 
eng  tarqalgan  usuli
  biqsima  razryadning 
yuqori  chastotali  plazmasida 
monosilanni
 parchalashdir.  Kremniy  manbai 
sifatida  yo  toza  SiH
4
  monosilan,  yoki  SiH
4
  ning  aigon  bilan  10%  li 
aralashmasi  ishlatiladi.  Jarayonni  ishchi  reaktorda  past  bosimda  (
1
-rlOO 
Pa)  o'tkaziladi.  Asosiy tagliklar  zanglamaydigan  p o la t  va  kvars  shishadan 
yasalgan  plastinalar  va  tasmalar  shaklida  b oiadi.  Qatlamlar  o‘sishi  tezligi 
odatda 
1
,5  nm s4 ,  lekin  u  gazsimon  fazadagi  SiH
4
  miqdori  oshgan  sayin 
oshib  boradi.  Pardalar tagliklarga  250-300°C  temperaturada  olkazilganda
106

taqiqlangan  zonadagi  mahalliy  holatlar  zichligi  eng  kam  bo‘ladi.  p-tur 
o'tkazuvchanlikli  pardalar  olish  uchun  gaz  fazasiga  bor  gidridlari 
(ko'pincha  diboran)  dozalangan  miqdori  kiritiladi,  л-tur  olish  uchun 
fosfm  yoki  arsin kiritiladi.
Legirlanmagan  a-Si:H   pardalar  solishtirma  qarshiligi  10
7
  -1 0
10 
Orasm,  taqiqlan  zonasi  kengligi  1,5-1
,8
  eV.  Mahalliy  holatlar  zichligi 
10
16- 
10 17
  sm-3,  spektming  ko‘rinadigan  sohasida  yorug'likni  yutish 
koeffitsienti  Ю4-  10
5
  sm-1.  Krishmalar  kiritib  (legirlab)  10 
2
  Om ^.sm
-1 
o'tkazuvchanlikli 
p-v
a  л-tur  qatlamlar  olish  mumkin.  a -S i  qatlamlarida 
vodorodning  miqdori  5-8%  (atom  %)ni  tashkil  qiladi.  Ammo,  bo‘sh 
holatlami  to'ldirishda  «Ю
20
  sm
-3
 
vodorod  ishtirok 
qiladi. 
a-Si 
pardalariga  qo’shimcha  ravishda  flor  kiritilsa,  ularning  termobarqarorligi 
ortadi.  Bunda  qatlamiarni  (pardalarni)  SiF
4
+H
2
  aralashmani  plazmaviy 
parchalash  yo‘li  bilan  o ‘tqaziladi.  Qatlamiarni  legirlashda  BF
4
  (p-tur) 
yoki  PF
5
  (л-tur)  qo'shimchalar  kiritiladi.  Vodorod  va  ftor  kiritilgan 
pardalarni  uzoq  vaqt  quyosh  yoritib  turganda  ham tuzilishi 
0
‘zgarmaydi.
a-S i  pardalarini  plazmaviy  o'tqazish  texnologiyasini  takomillashtirish 
bo‘yicha  ko‘p  ishlar qilmmoqda.
Plazmaviy  o ‘tqazish  usulida  boshqa  amorf  yarimo‘tkazgichlar  ham 
olinadi.  “Gidridlangan”  a-SiC   amorf qatlamlarini  «250°C  temperaturada 
SiH
4
+CH
4
  aralashmani  plazmaviy  parchalash  yo‘li  bilan  olinadi. 
Legirlovchi  kirishma  manbalari:  BjHg  va  PH
3
<»a-Sii_xG ex:H  pardalarini 
SiH
4
+GeH
4
  aralashmani 
parchalash  yo‘li 
bilan 
olinadi. 
Bunday 
pardalarda 
tarkiblovchilar 
miqdorlari 
nisbatini 
(x) 
o ‘zgartirish 
taqiqlangan  zona  kengligini  o ‘zgartiradi.  Masalan,  a-Si[_xCx:H  uchun 
Eg= l, 1+1,8  eV,  a -S ii.xSnx:H  uchun  —
1
,
1
+
1
,4  eV.
Qiziqadi  yangi  modda  mikrokristall  kremniy  (mk  Si;  H ),  a -S i  dan 
farqli  ravishda,  biqsima  razryad  quvvati  katta  («120+150  W)  bo‘lganda 
olinadi.  Bu  holda  material  kristallchalari  o ‘rtacha  o ‘lchami 
6
  nm  bo'lgan
107

“mikrokristaH”  tuzilishga  ega  boiadi.  Uning  taqiqlangan  zonasi  kengligi 
1,8-1,9  eV,  o4kazuvchanligi  a-Si  nikidan  yuqori  (20  O rn^sm '1).
a-Si:H  pardalarning  tarkibi,  tuzilishi  va  xossalari  biqsima  razryad 
plazmasida  kechadigan  fizik-kimyoviy jarayonlar  tabiatiga  bogiiq.
Gazsimon  fazada  eng  kimyoviy  faol  zarralar  SiHx  monosilan 
radikallari,  kremniy  va  vodorod  boiadi.  Bu  dissotsiatsiya  (parchalanish) 
mahsulotlari  taglik  sirtiga  tomon  diffuziyalanadi  va  xemosorbsiya 
oqibatida  o'sayotgan  pardaga  tiziladi.  Olkazish  sharoiti,  avvalo  gaz 
oqimi  tezligi  va  plazmaning  yuqori  chastotali  quwati  parda  o£sishida 
qatnashadigan  zarralar  tarkibiga  muhim  ta ’sir  qiladi.  Bu  tarkibda  SiH  va 
SiH
2
  boglanishlar  ham  boiishi  mumkin.
Vodorod  miqdori  5-8%  boigan  a-Si  da  SiH  boglanishlar  ko‘proq 
bolsa,  bunday  parda  eng  yaxshi  fotoelektrik  xarakteristikalarga  ega 
boiadi.
Qaralgan  usullardan  tashqari,  yana  bir  qator  usullar  sifatli  a-Si;  H 
pardalar  olishda  qollanilm oqda.  Amorf  kremniy  pardalariga  yuqori 
vakuum  sharoitida  20-  25  keV  energiyali  vodorod  ionlari  kiritilsa  yaxshi 
natijalar  olinadi.  Bunday  pardalar  kuchli  yoruglik  ta’sirida  barqaror. 
Reaktiv  changlash  y o li  bilan  ham  sifatli  a-Si;H   pardalar  olinadi.  a-Si;H  
pardalar  (qatlamlar)  o'stirishda  gazsimon  fazadan  kristallash  an’anaviy 
usullari  keng  qoilaniladi.  Ular  orasida  —  past  bosimli  reaktorlarda 
monosilanni  piroliz  qilish  usuli,  bunda  pirolizdan  keyin  vodorodli 
plazmada  qizdirish  yoki  ionlar kiritish  yoli  bilan  “gidridlanadi”;
-  yuqori  tartibli  silanlarni  (40%SiH4+  30%  Si2H2+15%Si3Hs+  10% 
Si4Hio)  piroliz  qilish  usuli;
-gazsimon  fazanig  yuqori  temperaturagacha  qizdirilgan  silanni 
gomogen 
parchalash  usuli, 
bunda  pirolizdan  keyin  ancha  past 
temperaturali  taglikaka  kremniyni  olqaziladi;
-  silanni  gaz  fazada  ultrabinafsha  nurlanish  ta’sirida  parchalash  usuli.
Sanab  olilgan  usullar  biqsima  razryaddagiga  nisbatan  1-2  tartib  qa-
dar  (10-100  marta)  a-Si  pardalari  o‘sish  tezligini  oshiradi.  Bunday  par-
108

dalar  samarali  legirlanadi  (erishiladigan  o4kazuvchanlik  ~ 0 ,l0 r r r 1 srrr1) 
va  tashqi  ta ’sirlarga  yuqori  bardoshli.  a-Si:H   ning  tuzilishi  xususiyatlari 
kamroq  o'rganilgan.
Elektron 
mikroskopiya 
usuli 
bilan 
aniqlanishicha, 
plazmaviy 
o‘tqazishning  muayyan  sharoitida  a-Si:H  pardalarida  ustunsimon  tuzilish 
shakllanadi,  ul0-20  nm  diametrli  va  taxminan  o'sish  yo'nalishiga  parallel 
o ‘qli  ustunchalardan  iborat,  IQ  spektrometrik  tekshirishlar  bunday 
pardalarda  vodorodning  notekis  taqsimlanishini  aniqladi:  ustunlar  ichida 
asosan  mono  va  digidrid  guruhlar,  oraliq  sohalarda  ko‘ndalang 
bog‘lanishli 
polimer 
zanjirchalar 
(SiH
2
)n 
bo‘ladi. 
Ustunsimon 
tuzilishning  tafsiliy  tavsifi  borasida  ham  ancha  tadqiqotlar  amalga 
oshirilgan.  Ustunsimon  tuzilish  hosil  bo'lishi  sabablari;  taglik  sirtiga 
yomon  ishlov  berish,  pardalar  o‘sishi  sharoitining  nom a’qul  bo'lgani, 
pardalarni  legirlash.
a-Si:H  pardalarning  qo‘llanishi  eng  asosiy  sohalaridan  biri  yer 
ustidagi  quyosh  energetikasidir.  a-Si:H  tomonidan  ko‘zga  ko‘rinadigan 
yorug‘lik  yutish  koeffitsienti  kristall  kremniynikidan  bir  tartibdan  (10 
martadan)  ham  ortiq,  optik  yutish  qatlami  qalinligi  0,5-1  mkm.  Bu 
xossalar  yupqa  pardaviy  quyosh  batareyalari  yaratish  imkonini  beradi. 
Taqiqlangan  zona  kengligi  quyosh  nurlanishi  spektr  maksimumiga  yaqin, 
bu  esa  quyosh  energiyasini  elektr  energiyasiga  aylantirish  samaradorligini 
yuqori  bo‘lishini  taqozo  qiladi.  cc-Si:H  ning  yupqa  pardalarini  olishning 
soddaligi,  arzonligi  arzon  quyosh  batareyalari  tayyorlash  imkonini  beradi. 
Tajriba  ko^satishicha,  ot-Si:H  asosida  tayyorlangan 
p-i-n
  tuzilmalar  yoki 
Shottki  diodlaridan  foydalanish  maqsadga  muvofiq.
p-i-n
  tuzilmalar  asosidagi  quyosh  batareyalarida  turli  amorf  ya- 
rimo‘tkazgichning  (getero)  birlashmalari  qo'llanishi  muhim  natijalar  ber- 
di.  Masalan,  /?-sohani  hosil  qilish  uchun  bor  (B)  bilan  legirlangan  a-SiC 
pardalaridan  foydalanildi  (a-SiC  ning  taqiqlangan  zona  kengligi  a-Si 
nikidan  katta).  Bu  keng  zonali  deraza  /?-qatlamda  yoruglik  yutilishini 
juda  kama>1iradi  va  salt  yurish  kuchlanishini  ko'tarish  imkonini  beradi.
109

Bunday  keng  zonali  derazasi  bor  quyosh  batareyalar  FIK  8,5-10,5%ga 
yetdi  va  undan  ko'proq  boiishi  kutiladi.  Nazariy  hisoblar  bu  batareyalar 
FIK  18-19%  boiishini  ko'rsatmoqda.
Quyosh  batareyalari  yetarlicha  ko'p  miqdorda  ishlab  chiqarilmoqda. 
Bu  batareyalardan  kam  energiya  talab  qiladigan  qurilmalarda  (qo'l 
soatlari,  mikrokalkulyatorlar,  bolalar  o'yinchoqlari  va  h.k.)  eng  ko'p 
foydalanilmoqda.  Ammo,  yuqori  energiya  talab  qiladigan  qurilmalarda 
quyosh 
batareyalaridan 
foydalanish 
sohasida 
uzluksiz 
ish 
olib 
borilmoqda.
a-Si:N   pardalarining  yana  bir  ajoyib  xususiyati  shuki,  ularning  sirti 
yaqinidagi  sohada  elektr  maydon  ta ’sirida  energetik  sathlar  siljiydi.  Bu 
“maydoniy  effekt”  maydon  hosil  qilish  yo'li  bilan  sirt  yaqinida 
o'tkazuvchan  kanal  paydo  qilishi  mumkin,  bunda  zaryad  tashuvchilar 
zichligi  10
3
-10
4
  sm
-3
  qadar  hajmdagidan  katta.  Bu  asosda  maydoniy 
tranzistorlar  yaratish  mumkin.  Bu  tranzistorlar  o'lchami  juda  kichik 
(parda  qalinligi 
<1
  mkm,  manba  — zatvor  oralig'i 
10
  mkm,  o'tkazuvchan 
kanal  kengligi 
100
  mkm),  ularni  tayyorlash  uncha  qiyin  emas.
Gidridlangan  (vodorodlangan)  kremniy  kserografiyada  yorug'likka 
sezgir  elementlar,  birlamchi  tasvir  datchiklari  (sensorlar),  uzatuvchi 
televizion  naylar  (trubkalar)  uchun  videokonlar  mishenlari  tayyorlash 
uchun  yaxshi  materialdir.
a-Si:H   kserografiyada  amalda  butun  ko'rinadigan  spektral  sohada 
yuqori  yorug'likka  sezgirligi,  tez  ishlay  boshlashi,  mustahkamligi, 
barqarorligi  bilan  yuqori  baholanadi.  Elektrofotografik  material  sifatida 
a-Si:H   tasvirni  yuqori  sifatli  qiladi  va  yuqori  ajratish  qobiliyatini 
ta ’minlaydi.
a-Si:H   asosidagi  optik  datchiklardan  videoaxborotni  yozib  olish, 
tekstil  va  metalllurgiya  sanoatida  nuqsonlarni  aniqlash  va  boshqa 
maqsadlarda  foydalaniladi.
a-Si:H   asosidagi  termoelementlar  o'z  sezgirligi  bo'yicha  metall 
termojuftlardan  o'nlab  marotaba  yuqori.  a-Si:H   asosidagi  tenzo-
110

datchiklar  uchun  deformatsiyaga  nisbatan  sezgirlik  bir  tartib  yuqori. 
a- 
Si:H  va  uning  geterokompozitsiyalari  asosidagi  xotira  elementlari  va 
yorugiik  nurlantiruvchi  diodlar ham  muhim  vazifalarni  bajaradi.
N azorat  uchun  savollar
1.  Qanday sintez jarayonlari  mavjud?
2.  Moddalarni  olishning bir-biridan  farq  qiladigan  qanday  usullari  bor?
3.  Kimyoviy tiklash jarayonlari  qanaqa?
4.  Polikristall  yarimo‘tkazgichlar qanday olinadi?
5.  Kremniy polikristallari  qanday olinadi?
6
.  Germaniy polikristallari  qanday olinadi?
7.  Galliy va indiy arsenidlari  olish texnologiyasi  qanday?
8
.  Indiy va galliy fosfidlari  qanday olinadi?
9.  Amorf yarimo‘tkazgichlar qanday olinadi?
I l l

7-BOB.  MONOKRISTALLAR  0 ‘STIRISII 
TEXNOLOGIYASI  ASOSLARI
Y a rim o ik a z g ic h   m onokristallar  va  epitaksial  qatlam lar  o ‘stirish  qattiq 
fazadan,  suyuq  fazadan,  gaz  fazadan  amalga  oshirilishi  m um kin.  Biz 
quyida  bu  hollarning  har  biri  haqida  t o lxtab  o l a m i z .
7.1.  Kristallarni  qattiq  fazadan  hosil  qilish
Bunday  jarayonlar  uch  asosiy  yo'nalishda  olib  boriladi:  1)  qattiq 
fazada  va  qovushish  holida  deformatsiyalash  qizdiruvi  vositasida  qayta 
kristallash:  2)  polim er  avrilishlar  vositasida  qayta  kristallash:  3)  a m o rf 
holatdan  va  o £ta  to V in g a n   qattiq  eritm adan  qayta  kristallash  usullari 
mavjud.
Bu  joyda  qayta  kristallash  deganda  qattiq  fazadan  kristall  o'stirilganda 
kristall  panjarasi  simmetriyasi  (tuzilishi)  o'zgarmasligi  (rekristallanish) 
yoki 
boshqa 
simmetriyali 
yangi 
kristall 
panjarasi 
hosil 
b o lis h in i 
tushuniladi.
Bu  usullarning  afzalliklari:  materialning  suyulish  tem p eratu rasid an  
ancha  past  tem peratu ralard a  kristallar  o'stirish  imkoniyati  kristallar  olish 
texnologiyasini  soddalashtiradi;  zarur  shaklli  kristallar  olish  jarayonlan 
soddalashadi,  chunki,  o'sayo  gan  kristall  shakli  oldindan  tayinlanadi;  pas’ 
tem p eratu rad a 
diffuziya 
koeffitsientlari 
kichik 
b o lg a n lig i 
tufayli 
kirishmalarning  o'sayotgan  kristalldagi  taqsim oti  dastlabki  m oddadagidek 
saqlanadi.
M azkur 
usullarning 
kamchiliklari 
ham  
bor: 
qattiq 
fazadan 
kristallashning  im koniy  markazlari  miqdori  k o kp  b o i a d i .  M arkazlar 
vujudga  kelishini  va  binobarin,  yirik  y a rim o lk a z g ic h   monokristallar 
o'stirishni 
boshqarish 
qiyin. 
Shuning 
uchun 
bu 
usullar 
batafsil 
qaralmaydi.
A m o rf  holatdan 
va 
o l a  
to 'y in g an  
qattiq 
eritm alardan 
qayta 
kristallash  usullari  yupqa  epitaksial  qatlamli  y a rim o lk a z g ic h   m oddalar  va 
m ikroelektron  asboblar  texnologiyasida  yetarlicha  keng  q o lla n is h g a   ega 
b o l m o q d a .
112

7.2.  Kristallarni  suyuq  fazadan  hosil  qilish
Kristallarni  bunday  o'stirishning  ikki  guruh  usullari  ishlangan  b o iib , 
ular  suyulmalarning  o'zidan  o'stirish  va  eritm alardan  o'stirish  usullaridir.
7 .2 .1 .  Kristallarni  suyulmalardan  hosil  qilish
Bu  usullar  sanoatda  keng  qo'llanadi.  Ularning  unum dorligi  yuqori. 
Jarayonlar  kirishmalar  deyarli  bo'lm agan  bir  tarkiblovchili  tizimda 
borgani  tufayli  o'stirish  tezligi  ancha  katta,  yetarlicha  toza  kristallar 
olinadi.  Kristallarni  bu  usullarda  o'stirishda  m um kin  bo'lgan  eng  katta 
tem peraturalar  talab  qilinadi.  Bu  esa,  b a’zi  m uam m olarni  keltirib 
chiqaradi. 
Xususan,  jarayon  yuqori  tem peraturada  borishi  uchun 
quvvatdor  qurilm alar  b o iish i  zarur.  Ushbu  sharoitda  suyulma  ifloslanishi 
ham   mumkin.
M onokristallarni  suyulm adan  o'stirishning  barcha  usullari  suyul- 
maning  yo'nalgan  kristallanishi  jarayonlariga  asoslangan.  Bunda  suyulma 
A T   qadar  o 'ta   sovigan  holda  kristalining  o'sishi  bir  fazaviy  chegarada 
amalga  oshadi  va  issiqlik  kristallanish  frontidan  bir  yo'nalishda  asosan 
olib  ketiladi  (II.33-rasm ).  Bu jarayonda  bitta  monokristall  hosil  b o iad i.
Yo'nalgan  kristallanish  usullari  uch  guruhga  bo linad i:
1)  tayyorlama  m oddani  suyultiriladi  va  keyin  uni  bir  tom onidan 
kristallanadi  (normal  yo'nalgan 
kristallanish);
2) 
Suyulgan 
tayyorlama 
m oddadan 
monokristall 
tortib 
olinadi  (suyulmadan  kristallarni 
tortib  olish);
3)H ar  bir  paytda  tayyorlama 
m oddaning  faqat  uncha  katta 
bo'lm agan  qismi  (zonasi  ketm a- 
ket 
suyultirilib, 
keyin 
uni 
kristallanadi 
(zonalar 
qayta 
kristallanishi  usullari).
и
KN 
krista ll
 
\
“■
 
eritm a
 
~j
^  
..  .  i
1
kristallanish
1
fro n ti
/ V
Sovuq eritm a
i 
zonasi
О
 
‘sish y o
 
‘nalishi 
x
II.33-rasm.  Suyulmadan  yo'nalgan 
kristallanish  usulida  kristall  o ‘sti- 
rishda temperatura taqsimoti.
113

7.2.2.  Suyulmalarning  normal  y o ‘na!gan  kristallanishi  usullari
Bu  usullarning  barchasida  suyulmali  idish  (tigel)  devoiiari  bilan 
tegishgan  holda  kristall  o ‘sadi.  Kristallanish  frontida  оЧа  sovish  hosil 
qilish  uchun  suyulmali  tigelni  isitgichga  nisbatan  yoki  isitgichni  tigelga 
nisbatan  jildirib  turiladi.  Bu  ishni,  jildirishsiz  suyulmali  tigelni  tem p e­
ratura  gradienti  mavjud  b o lg a n   holda  sovitish  evaziga  ham  bajarish 
mumkin.
Norm al  yo'nalgan  kristallanish  jarayoni  maxsus  ravishda  kristallanish 
markazlari 
hosil  qilmasdan  ham  o ‘tkazilishi 
mumkin. 
Bu  holda 
kristallanuvchi  butun  m odda  jarayon  boshida  suyuq  holatda  b o ‘ladi. 
Tigelning  m oddaning  suyulish  tem peraturasidan  past  tem peraturadagi 
sohasi  soviganda,  qoida  tariqasida,  bir  necha  kristallanish  markazlari  o ‘z- 
o'zidan  hosil  bo'ladi.  O 'sish  jarayoni  samaradorligini  oshirish  uchun  bir 
necha  xil  tuzilishli  tigellar  ishlatiladi  (II.34-rasm ).
Dastavval  kristallanuvchi  m odda  xajmini  kamaytirish  uchun  tigelning 
bir  uchi  konus  shaklida  qilinadi.  Bu  joyda  kristallanish  markazi  hosil 
bolishi  ehtimolligi  ortadi.  0 ‘sish  uchun  qulay  yo‘nalgan  markaz 
boshqalari  o ‘sishini  to lxtatadi.  Bunday  natijaga  erishish  uchun  tigelning 
bir  uchi  kapillar  shaklda  yasaladi  (11.34,  b,d -rasm)
Norm al  yo'nalgan  kristallanish  jarayonini  amalga  oshirish  uchun 
kerakli  anjomlar:
-tayin  shaklli  tigel,  u  kimyoviy  bar- 
qaror  (birikma  hosil  qilmaydigan,  ta ’sir- 
lashmaydigan)  m oddadan  tayyorlanadi;
-tayin 
issiqlik 
maydoni 
hosil 
qiladigan  pech;
-pechning  tem peraturasini  va  tigel 
yoki 
isitgichni 
mexanik 
ko‘chirishni 
boshqaradigan  tizim.
Tigelni 
suyulma 
h o ‘llamasligi, 
u 
yetarli 
term ik 
va 
m exanik 
m ustah- 
kamlikka  ega  bo4ishi  kerak.
Tigellarni 
tayyorlashda 
ko‘pincha 
kvars  shisha,  alum iniy  oksidi  AI2O 3, 
sirkoniy  dioksidi,  toriy  dioksidi  va  b. 
qo'llanadi.
f)
II.34-rasm  Normal  yo‘nalgan 
kristallanish  usulida  kristallar 
o kstirishda 
qollaniladigan 
tigellar  shakllari.
114

Kristallarni 
pechlarda  turli 
tem peratura 
gradienti 
mavjud 
b o ig a n   sharoitda  ham  o ‘stiriladi, 
bunda 
orasida 
tem peraturalar 
farqi  b o ig an   izotermik  sohalar 
vujudga 
keltiriladi. 
Bir 
soha 
m oddaning 
suyulish 
tem pe- 
raturasidan  yuqorida,  ikkinchisi 
pastda  b o ia d i  (11.35,  я -rasm).
Bu 
sohalar 
orasida 
issiqlik 
almashinuvi  juda  kam  b o iish i 
choralari  ko'riladi.
Agar 
tigelni 
jildirm asdan 
pechning  tem peraturasini  um u­
miy  pasaytirilishi  hisobiga  kristall  o ‘stirilsa, 
taqsim oti  11.35,  Z?-rasmdagidek b o iad i.
Norm al  yo‘nalgan  kristallash  bir  qator  yarim olkazgichlar  va 
dielektrlarning  yirik  kristallarini  olish  uchun  qollan adi.
Qarab  chiqilgan  usulning  asosiy  kamchiligi  shuki,  o 4stirilayotgan 
kristall  va  tigelning  issiqlikdan  chiziqiy  kengayish  koeffitsientlari  har  xil 
b o iish i  tufayli  bu  usulda  mukammal  kristallar  olish  qiyin.
a) 
b)
II.35-rasm.  Normal  yo‘nalgan  kristal­
lanish  usulida  kristallar  o ‘stirishda  pech- 
lardagi  temperatura taqsimoti.
bu  holda  tem peratura
7.2.3 .  Suyulmadan  kristallni  tortib  olish  usullari
Bu 
usullar 
nazorat 
qilinadigan 
va 
qaytalanadigan 
xossali 
yarim olkazgichlarning  yirik  m onokristallarni  sanoatda  ishlab  chiqarishda 
eng  ko‘p  q ollanadi.  Kristallarni  suyulmadan  tortib  olish  asosiy  qoidasini 
birinchi  m arta  1916-y.  Choxralskiy  taklif  qilgan.  Shuning  uchun  bu 
usullar  turkum ini  um um lashtirib  Choxralskiy  usuli  deyiladi.  Bu  usulning 
tavsifini  m ukam mal  tuzilishli  m onokristallar  olish  bandida  keltiriladi.
Bu  joyda  biz  Choxralskiy  usuli  haqida  qisqa  m a lu m o t  beramiz.  Bu 
usul  quyidagidan  iborat.  Sinchiklab  tozalangan  dastlabki  m oddani 
(poroshok  yoki  polikristall  parchalarini)  tigelga  solinadi  va  suyulguncha 
qizdiriladi.  Jarayonni  jips  yopiladigan  kam erada  (b o lm ad a)  vakuum 
sharoitida  yoki  neytral  (inert)  oksidlovchi  yoki  tiklovchi  m uhitda 
olkaziladi. 
So'ngra  suyulmaga  o'lcham i  bir  necha  mm  b o ig a n  
xamirturush  kristall  botiriladi.
115

Xam irturushning 
uchi 
qisman 
suyulgan 
va 
muayyan 
tem peratura 
m aromiga  erishilgandan  so'ng,  suyul- 
m aning 
kristallanishi 
xam irturushdan 
boshlab  yuz  beradigan  qilib,  uni  tortib 
chiqara 
boshlanadi. 
Kristalining 
dia- 
metrini  tortib  olish  tezligini  tanlash  yoki 
suyulmani  qizdirish  yo'li  bilan  bosh- 
qariladi.