チョクラルスキー法とは、溶融した材料溶液から種結晶をゆっくりと持ち上げながら、温度を慎重に冷却することで、巨大で高品質な半導体結晶を作り出すプロセスである。
チョクラルスキー法(Cz法)は、溶融物からの引き抜き、あるいは結晶の引き上げとも呼ばれます。この方法では、まずシリコン(Si)を溶融し、その後、結晶状態になるまで慎重に凝固させます。この手法の利点は、迅速かつ非常に制御しやすいことです。Cz法は、主に半導体産業や太陽光発電産業(集積回路向けコンピュータ産業やマイクロシステム技術)向けに、高純度単結晶シリコン結晶を製造するための信頼性の高い方法として確立されています。この方法で製造された結晶は、優れた効率性と品質を誇ります。
チョクラルスキー法はどのように行われますか?
まず、単結晶引き上げシステムのシリカるつぼに高純度多結晶シリコンを充填し、アルゴン雰囲気下で抵抗加熱器を用いて溶融させる。溶融物の温度(融点は約1,412℃)が安定したら、回転する単結晶シリコン種結晶を溶融物に浸漬する。種結晶上でのシリコン結晶化は、温度をわずかに下げることで開始される。種結晶をゆっくりと引き上げると、種結晶上に円筒状のシリコン単結晶が形成され始める。温度と引き上げ速度を制御することで、種結晶と同じ配向と構造を持つシリコン単結晶を一定の直径で引き上げることができる。
推奨記事:結晶シリコン太陽電池とは?



