LEC-GaSb单晶生长技术研究

采用液封直拉(LEC)法进行了生长GaSb单晶的实验研究,对比了等摩尔比的(LiCl+KCl)和氧化硼(B2O3)两种液封剂作用下的生长控制效果。通过模拟了解了保温罩是如何改善系统温场的梯度,进而分析了温场对成晶的影响。对晶体单晶区域的测试结果给出了晶体内部的位错分布特点,X线衍射(XRD)的测试结果显示该区域的晶体质量较好。     

PVT法碳化硅晶体生长热应力分析

基于有限元数值计算方法,对物理气相传输(PVT)法生长碳化硅(SiC)晶体过程中籽晶托、坩埚侧壁、轴向温度梯度三个因素导致的热应力进行分析.研究结果表明:籽晶托与晶体之间的热失配所引起的热应力最大区域位于二者连接部位且靠近晶锭侧边缘,且与籽晶托厚度成正相关;坩埚壁与晶体之间热失配产生的热应力集中区域位于晶锭侧面,也与坩埚壁厚度成正相关;轴向温度梯度产生的热应力取值与轴向温度梯度取值正相关,存在一温度梯度取值,使得切应力分量低于位错形成的临界剪切应力限crs·根据研究结果,优化籽晶托及坩埚结构和热场,抑制了晶体开裂现象,并大幅降低了所制备SiC晶体的位错密度.     

LEC法GaSb晶体生长数值模拟研究

采用有限元模拟软件对液封直拉(LEC)法生长锑化镓晶体过程进行计算机建模。模拟分析了晶体旋转、坩埚旋转及隔热屏等因素对GaSb固-液界面形貌的影响。结果表明,晶体旋转与坩埚旋转分别具有促使凸向熔体的固-液界面曲率减小及增大的作用,且同等转速条件下,坩埚旋转对固-液界面形貌影响更大。此外,减小放肩角度、去除炉体上部的隔热屏等措施,均具有使凸向熔体的固-液界面曲率降低的作用。而使用液封剂使凸向熔体的固-液界面曲率增大。坩埚在加热器中存在某一位置,使熔体内部轴向梯度最大。炉膛内氩气流速最剧烈部位为保温罩与拉晶杆间的区域,Ar气对流导致上炉膛温度提高,并降低熔体表面温度约8℃。