Proces Czochralskiego polega na ostrożnym obniżaniu temperatury przy jednoczesnym powolnym wyjmowaniu zarodka kryształu z roztopionego roztworu materiału w celu stworzenia ogromnych, wysokiej jakości kryształów półprzewodnikowych.
Proces Czochralskiego (Cz) jest często określany jako wyciąganie ze stopu lub wyciąganie kryształów. W tej procedurze krzem (Si) jest najpierw topiony, a następnie ostrożnie zamrażany do stanu krystalicznego. Zaletą tego podejścia jest szybkość i wysoka kontrola. Proces Cz sprawdził się jako niezawodna metoda produkcji monokrystalicznych kryształów krzemu o wysokiej czystości, głównie w przemyśle półprzewodnikowym i solarnym (w przemyśle komputerowym, w układach scalonych i w technologii mikrosystemów ). Korzyścią jest doskonała wydajność i jakość opracowanych kryształów.
Jak przebiega proces Czochralskiego?
Najpierw tygiel krzemionkowy systemu wyciągania monokryształu jest wypełniany polikrystalicznym krzemem o wysokiej czystości , który jest następnie podgrzewany za pomocą grzałki rezystancyjnej w celu stopienia go w środowisku kontrolowanym argonem. Obracający się monokrystaliczny kryształ zarodkowy krzemu jest zanurzany w stopie, gdy temperatura stopu (która ma temperaturę topnienia około 1,412 °C) osiągnie stabilny poziom. Krystalizacja krzemu na krysztale zarodkowym rozpoczyna się przez niewielkie obniżenie temperatury. Cylindryczny monokryształ krzemu wiszący na krysztale zarodkowym zaczyna się formować, gdy kryształ zarodkowy jest delikatnie przeciągany w górę. Monokryształ krzemu o tej samej orientacji i strukturze co kryształ zarodkowy można wyciągać ze stałą średnicą, kontrolując temperaturę i szybkość wyciągania.
Polecane: Czym jest ogniwo słoneczne z krzemu krystalicznego?
