Növekvő szilícium egykristály által Stepanov profiljának
A formálás a meniszkusz ÖMLEDÉKKEL
aTeoreticheskie bázis képző.
Sematikus alapját és eljárás előállítására formázott cikkek fémek és félvezetők különböző hatások (felületi feszültség, a gravitáció, az elektromágneses kölcsönhatás, hidrodinamikai jelenségek és hasonlók) képező a megfelelő elem a meniszkusz közben az olvadék kristály húzás fejlődött. Szovjetunió Tudományos Akadémia Stepanov.
A folyadék ölteni nem csak a tartály falain át, hanem azon kívül a hajó, a szabad állapotú. Ez az alapja alakításában profilos kristályok, melynek elvet fogalmazott Stepanov. alakban vagy formában elem, amely kívánatos megszerezni, akkor jön létre a folyékony állapotban miatt különböző hatásokat, lehetővé téve a folyadék megőrizze alakját; kialakítva a szállított folyadékmennyiséget a szilárdtest létrehozásával különleges feltételek a kristályosítás.
Stepanov javasolta például, amely egy meniszkusz révén különleges kialakítást eszközök. Beszúrva az olvadékban úgy, hogy az olvadék meniszkusz fölé emelkedik, a rés a float fekvő felületén az olvadék a tégelybe, és olyan anyagból készült, nem nedvesíthető olvadék. Kialakításához a meniszkusz is lehet használni egy nagyfrekvenciás elektromágneses mezőt az induktor.
Így a formázó az általános esetben egy meglehetősen komplex elemek. Ez lehetővé teszi, hogy ellenőrizzék a forma, geometria, termikus olvadék oszlop állapotát és húzta kristály és szennyező eloszlása a kristályban. A szilárd formázó jellemzi fizikai tulajdonságai az anyag, amelyből készült (annak nedvesíthetőségét, sűrűség, hővezető, fajhő) és egy konfigurációs (alakja a lyuk vagy a rés, lyuk mélysége, alak. Mélység lyukak).
A kristály húzza elmélet módszerével Stepanov feltételezett állapota:
* A hőmennyiség áramlások során kibocsátott megszilárdulása az olvadék, és a hő át a kristályosítás előtt a folyékony fázistól, az hőáram, a kilépő elölről. kristályosítás révén egy szilárd fázisú.
Ez az állapot szükséges tartós növekedés a kristály, miközben a dimenzióit a keresztmetszete, a kapcsolási folyékony fázisszög a felülete a növekvő kristály egyik fontos jellemzője a kapilláris meghatározó folyamat a növekedés és alakító a kristály. Így a keresztmetszeti alakja függ a kristály és a kapilláris termikus eljárás körülményei.
A forma az olvadék meniszkusz és kapcsolattartó
szög húzva a kristály az olvadékból:
Egy folyamatos növekedés, a = 0;
b - a szűkülő a kristály, és <0;
in - bővítése a kristály, és> 0
Amint ábrán látható. 1, azt feltételezzük, hogy egy elegendően nagy negatív értékei a szög megfelel a csökken az átmérő a kristály, egy nagy pozitív értékek növekvő átmérőjű.
Negatív és pozitív által meghatározott korlátozó érték nagysága a érintkezési szög 00 határán a szilárd és folyékony fázis (germánium 00 = 450, szilícium 00 = 600):
Ha a (8) és egy megfelelő közelítése lassú nyújtással, hogy képes legyen figyelmen kívül hagyják a kinetikus energia az olvadék mozgó mögött a kristály, az alak a meniszkusz megfelelő minimális energia a rendszer határozza meg a Laplace-egyenlet:
GdeP - ható nyomás a meniszkusz ezen a ponton;
- a felületi feszültség az olvadék;
R és R1- fő görbületi sugár a meniszkusz.
Az oldatot a (2) egyenlet azt mutatja, hogy állandósult kristálynövekedés (lásd. Ábra. Az 1., a) a h0 a meniszkusz kerülete van társítva a görbületi sugara R0 a megszilárdulási front arányok
g - a nehézségi gyorsulás.
Ha a meniszkusz szomszédos lapos felületének a kristály, majd R0 =. majd alapján (4) megkapjuk
Szög megváltoztatásával a kisebb eltérések az érték határozza meg a következő kifejezés h0
H0 ugyanaz minden pont a megszilárdulás előtt a kristályok kör keresztmetszetű Ro = const.
Azonban, amikor felnőtt n