Способ выращивания монокристаллов

262860

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 18Х1.1968 (№ 1249099(22-1) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 26Х111.1970. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 11.1.1971

Кл. 12g, 17/06

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК В 01j

УДК 669.054-172 (088.8) Г! П 1 1т

А. Н, Киргинцев и Ю. А, Рыбин 1 ъ т ;J I

4;

Институт неорганической химии Сибирского отделения АН 1СССР .

Авторы изобретения

3 аявитель

СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ

Изобретение относится преимущественно к области выращивания из расплава монокристаллов полупроводниковых материалов.

Известен способ выращивания монокристаллов направленной кристаллизацией расплава в трубчатом контейнере, установленном горизонтально или под углом к горизонту и вращающемся вокруг продольной оси. Монокристалл, выращиваемый из расплава, занимающего часть объема контейнера, повторяет форму внутренней полости контейнера, в связи с чем он имеет повышенную плотность дислокаций.

По предлагаемому способу кристаллизацию осуществляют при начальном осевом градиенте температуры в твердой фазе не менее 100 С на 1 см и перегреве расплава до гемпературы не менее, чем на 100 С, превышающей температуру плавления кристаллизуемого материала.

Скорость вращения контейнера поддерживают в пределах 300 — 400 об,чин. Это отличие устраняет контакт расплава у фронга кристаллизации со стенками контейнера, вследствие чего монокриста I;I растет в свободных условиях и имеет меньшую плотность дислокадий.

На чертеже изображена схема, поясняющая предлагаемый способ.

Исходный материал загружают в трубчатый контейнер 1 из графита или кварца в количестве, при котором расплав загруженного материала занимает 40 — 70% объема внутренней полости контейнера. Контейнер устанавливают под углом 0 — 5 к горизонту и вращают со скоростью 300 — 400 об(иан. Выращивание производят на затравку 2, плотно входящую в полость контейнера. Расплав перегревают до

10 температуры не менее чем на 100 С выше температуры плавления кристаллизуемого материала. Затравку принудительно охлаждают для создания в твердой фазе начального осевого градиента температуры не менее 100 С

15 на 1 сл . В этих условиях происходит расслоение расплава по длине контейнера на а-расплав, примыкающий к затравке, и Р-расплав. а-расплав более вязкий и плохо смачивает стенки контейнера. В связи с этим монокрпс20 талл, кристаллпзующпйся из а-расплава, растет в свободном состоянии и имеет диаметр несколько меньше внутреннего диаметра контейпсра. По данному способу в контейнере с внутренним диаметром 16 Itnt получают монокрпс25 таллы германия, имеющие плотность дислокаций (исключая последние 20 ли) 10 — 10 с,и--, длиной 140 — 150 лл. Расслоение расплава германия происходит при температуре Р -расплава

1200= С и осевом градиенте температуры в заЗО травке 200 С на 1 с.и, 262860

Предмет изобретения

° ° ° "1 В ° ° ° °

Составитель Г. Фирсова

Текред Л. В. Куклина Корректор Н. Л. Бронская

Редактор О. Филиппова,Заказ 3769/15 Тираж 48С Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Рауьпская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Способ выращивания монокристаллов, например полупроводников, направленной кристаллизацией расплава в трубчатом контейнере, установленном под углом к горизонту не более 5, с частичным заполнением полости контейнера расплавом исходного материала и вращением контейнера вокруг продольной оси, отличающийся тем, что, с целью устранения контакта расплава со стенками контейнера у фронта кристаллизации, кристаллизацию осуществляют при начальном осевом градиенте температуры в твердой фазе не менее 100 на 1 слю, причем расплав перегревают до температуры не менее, чем на 100 С, превышающей температуру плавления кристаллизуемого материала.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что,. с целью улучшения условий перемешивания

10 расплава, скорость вращения контейнера поддерживают в пределах 300 — 400 об)мин.