Основы физики и химии полупроводников. Яценко О.Б - 40 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

40
Для растворов используют концентрационное пересыщение:
ΔС = С – C
s
– абсолютное, β = ΔC/C
S
– относительное, γ= C/C
s
– коэф-
фициент пересыщения (С > C
s
). Для кристаллизации из расплава исполь-
зуют величину переохлаждения ΔT = Т
пл.
– Т, где Т
пл.
– температура плав-
ления вещества, Т – температура переохлажденного расплава, Т < Т
пл
.
Величина пересыщения (переохлаждения) определяет вероятность
образования зародышей, их размер и число. При значительных пересыще-
ниях образование зародышей облегчается, критический радиус зародыша
уменьшается и вследствие этого возрастает число центров кристаллизации.
Таким образом, при значительных пересыщениях создаются условия, спо-
собствующие росту поликристалла.
Для получения монокристалла необходимо каким-нибудь образом пода-
вить образование множественных центров кристаллизации. Одним из путей
является снижение пересыщения (переохлаждения), способствующее увели-
чению критического радиуса зародыша. Введение монокристаллической за-
травки приводит к аналогичным результатам. При этом спонтанный рост
трехмерных зародышей подавляется, а осуществляется двумерный рост кри-
сталла на затравке, более выгодный в термодинамическом отношении.
5.3. Кинетика и механизм роста кристаллов
Скорость роста кристалла определяется линейным перемещением
растущей грани кристалла параллельно самой себе в единицу времени:
A
max
exp exp ,
GH
R
TRT
ΔΔ
⎛⎞⎛⎞
υ= − −
⎜⎟⎜⎟
⎝⎠⎝⎠
(5.8)
где ΔG
max
– изменение свободной энергии при образовании зародыша;
ΔH – скрытая теплота кристаллизации.
Процесс кристаллизации определяется двумя внутренними факторами:
числом зародышей и скоростью их роста. Оба фактора зависят от переох-
лаждения. На рис. 14 приведены так называемые кривые Таммана,
представляющие собой зависимости числа зародышей и скорости их роста
от переохлаждения. При малых переохлаждениях т. е. при температурах,
близких к равновесной температуре кристаллизации, и число центров, и
скорость их роста близки к нулю.

Страницы