चोक्रालस्की प्रक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें पिघले हुए पदार्थ के घोल से बीज क्रिस्टल को धीरे-धीरे बाहर निकालते हुए तापमान को सावधानीपूर्वक ठंडा किया जाता है, जिससे विशाल, उच्च गुणवत्ता वाले अर्धचालक क्रिस्टल बनते हैं।
चोक्रालस्की प्रक्रिया (Cz) को अक्सर पिघले हुए पदार्थ से क्रिस्टल निकालना या क्रिस्टल पुलिंग कहा जाता है। इस प्रक्रिया में, सिलिकॉन (Si) को पहले पिघलाया जाता है, और फिर इसे सावधानीपूर्वक क्रिस्टलीय अवस्था में जमने दिया जाता है। इस विधि का लाभ यह है कि यह त्वरित और अत्यधिक नियंत्रणीय है। Cz प्रक्रिया उच्च शुद्धता वाले मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन क्रिस्टल के उत्पादन के लिए एक विश्वसनीय विधि के रूप में स्थापित हो चुकी है, मुख्य रूप से सेमीकंडक्टर और सौर उद्योगों के लिए (कंप्यूटर उद्योग में एकीकृत सर्किट और माइक्रोसिस्टम प्रौद्योगिकी में )। इससे प्राप्त क्रिस्टलों की उत्कृष्ट कार्यक्षमता और गुणवत्ता का लाभ मिलता है।
ज़ोक्रल्स्की प्रक्रिया कैसे की जाती है?
सबसे पहले, एकल क्रिस्टल पुलिंग सिस्टम की सिलिका क्रूसिबल को उच्च शुद्धता वाले पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन से भरा जाता है , जिसे फिर एक प्रतिरोधक हीटर का उपयोग करके आर्गन-नियंत्रित वातावरण में पिघलाया जाता है। पिघले हुए पदार्थ का तापमान (जिसका गलनांक लगभग 1,412 डिग्री सेल्सियस है) स्थिर स्तर पर पहुँचने पर, एक घूर्णनशील मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सीड क्रिस्टल को पिघले हुए पदार्थ में डुबोया जाता है। तापमान में थोड़ी कमी करके सीड क्रिस्टल पर सिलिकॉन का क्रिस्टलीकरण शुरू किया जाता है। जैसे ही सीड क्रिस्टल को धीरे से ऊपर की ओर खींचा जाता है, उस पर लटका हुआ एक बेलनाकार सिलिकॉन मोनोक्रिस्टल बनने लगता है। तापमान और पुलिंग दर को नियंत्रित करके, सीड क्रिस्टल के समान अभिविन्यास और संरचनात्मक बनावट वाले सिलिकॉन मोनोक्रिस्टल को एकसमान व्यास के साथ खींचा जा सकता है।
