Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в технологиях производства дискретных полупроводниковых приборов и интегральных схем в микроэлектронике. Сущность: расплавляют исходный материал - регистрируют форму фронта кристаллизации, восстанавливают параметры термодинамического режима роста монокристалла по определенной зависимости, оптимизируют рост монокристалла. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2105831
Класс(ы) патента: C30B11/02
Номер заявки: 95115631/25
Дата подачи заявки: 05.09.1995
Дата публикации: 27.02.1998
Заявитель(и): Научно-исследовательский центр космической системотехники
Автор(ы): Озерных И.Л.; Битушан Е.И.; Драков А.А.; Саяпин С.Н.; Свириденко И.П.
Патентообладатель(и): Научно-исследовательский центр космической системотехники
Описание изобретения: Изобретение относится к получению сложных полупроводниковых соединений типа A3B5 и A4B6.
Известен способ управляемого выращивания полупроводниковых кристаллов, заключающийся в нагревании под давлением порции полупроводникового материала, герметик на основе оксида бора и кристалл-затравку в тигле. Способ отличается тем, что до нагрева частицы полупроводникового материала и частицы герметика диспергируют в тигле, имеющем уже кристалл-затравку [1]
Известен способ выращивания высококачественных монокристаллов CdTe, Cd1-xZnxTe и CdTe1-xSex из расплава, основанный на направленной кристаллизации по вертикальному и горизонтальному методу Бриджмена с устранением эффекта нижнего охлаждения ведущего к спонтанной кристаллизации.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу (прототипом) является способ, заключающийся в помещении исходного материала в тигель с плоским дном, в центре донной части которого расположен зародышевый кристалл (затравка). Расплавляют исходный материал и создают в образуемом расплаве температурное поле, изотермы которого имеют выпуклую форму в направлении от твердого материала к расплаву. На начальной стадии выращивания монокристалла температуру той части расплава, которая находится ближе к затравке, резко снижают для достижения состояния переохлаждения. При этом рост монокристалла происходит в основном в горизонтальной плоскости до тех пор, пока не будет достигнут необходимый диаметр. Дальнейшую кристаллизацию до получения монокристалла осуществляют в условиях температурного градиента, характеризующегося тем, что температура расплава постепенно повышается в направлении снизу вверх [2]
Общим недостатком аналогов и прототипа является низкое качество выращенных монокристаллов, связанное с отсутствием прямого контроля формы поверхности фронта кристаллизации и ее коррекции.
Изобретение направлено на повышение качества выращенных монокристаллов при увеличении размеров кристаллов и повышении процента их выхода.
Это достигается тем, что в способе выращивания монокристаллов сложных полупроводниковых соединений, включающем в себя расплавление исходного материала и выращивание монокристалла из затравки, регистрируют форму фронта кристаллизации и восстанавливают параметры термодинамического режима роста монокристалла по следующей зависимости:

где
ρ плотность кристаллического вещества, г/см3.
R радиус кривизны фронта кристаллизации, см;
A кинетический коэффициент, определяется экспериментально и характеризует скорость кристаллизации данного вещества, г/oC;
DT параметр термодинамического режима, являющийся градиентом температуры, направленным по нормали к поверхности фронта кристаллизации, o/см;
скорость движения фронта кристаллизации, см/ч;
первая производная формы фронта кристаллизации, безразмерн.
вторая производная формы фронта кристаллизации, безразмерн.
и оптимизируют рост монокристалла.
На чертеже приведена принципиальная блок-схема устройства, реализующего предложенный способ.
Устройство включает в себя: 1 печь для получения кристаллов, 2 - систему контроля за протеканием технологического процесса по физическим параметрам, 3 средства обработки информации и диагностики технологического процесса, 4 блок сопряжения и коррекции управления, 5 систему управления технологическим процессом.
Способ реализован следующим образом.
В печи для получения кристаллов 1 расплавляют исходный материал в герметичном контейнере. Затем с помощью системы контроля 3 регистрируют форму фронта кристаллизации, и информация передается к средствам обработки информации и диагностики технологического процесса 4 и далее в блок сопряжения и коррекции управления 5, откуда сигналы поступают в систему управления технологическим процессом 2, которая восстанавливает параметры термодинамического режима роста монокристалла.
Применение указанного способа на космическом аппарате (КА) позволяет снизить величину гравитации до 10-5 g и повысить качество выращиваемого монокристалла.
Формула изобретения: Способ выращивания монокристаллов полупроводниковых соединений, включающий расплавление исходного материала и выращивание монокристалла из затравки, отличающийся тем, что регистрируют форму фронта кристаллизации и восстанавливают параметры термодинамического режима роста монокристалла по следующей зависимости:

где ρ плотность кристаллического вещества;
R радиус кривизны фронта кристаллизации;
A кинематический коэффициент;
DT параметр термодинамического режима;
скорость движения фронта кристаллизации;
первая производная формы фронта кристаллизации;
вторая производная формы фронта кристаллизации,
и оптимизируют рост монокристалла.