Метод Чохральского
Ме́тод Чохра́льского, получение (выращивание) монокристалла медленным вытягиванием его из расплава с помощью заранее полученного затравочного кристалла. Является одним из методов направленной кристаллизации расплавов. Метод предложен в 1916 г. польским химиком Я. Чохральским (1885–1953), опубликован в 1918 г.
Файл:Метод Чохральского (установка).webp
Схема установки для выращивания кристаллов методом Чохральского.
Затравку закрепляют на водоохлаждаемом стержне, опускают в расплав, а затем медленно вытягивают при непрерывном вращении стержня. Процесс проводят в вакууме или в атмосфере инертного газа в водоохлаждаемой кристаллизационной установке.
Метод Чохральского позволяет задавать форму монокристалла и получать слитки необходимых размеров и геометрии, регулировать их качество (дефектность) путём изменения скоростей вращения и вытягивания затравки.
Монокристалличность выросших кристаллов проверяют методом рентгеноструктурного анализа.
Метод Чохральского применяется для выращивания монокристаллов полупроводниковых материалов (германий, кремний, арсенид галлия), металлов (золото, серебро), сплавов и др.
Почти 95 % мирового производства монокристаллического кремния выпускается по методу Чохральского. Ныне возможно получение монокристаллов кремния длиной около 2 м, диаметром 300 мм и массой 265 кг.
Литература
- Czochralski J. Ein neues Verfahren zur Messung der Kristallisationsgeschwindigkeit der Metalle // Zeitschrift für Physikalische Chemie. – 1918. – Bd. 92, № 1. – P. 219–221.
- Крапухин В. В. Технология материалов электронной техники : теория процессов полупроводниковой технологии / В. В. Крапухин, И. А. Соколов, Г. Д. Кузнецов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : МИСИС, 1995.
- Czochralskis schöpferischer Fehlgriff: ein Meilenstein auf dem Weg in die Gigabit-Ӓra / J. Evers, P. Klfers, R. Staudigl, P. Stallhofer // Angewandte Chemie. – 2003. – Bd 115, № 46. – P. 5862–5877.