Метод Бриджмена – Стокбаргера или метод Бриджмена – Стокбаргера назван в честь гарвардского физика Перси Уильямса Бриджмена (1882–1961) и физика Массачусетского технологического института Дональда К. Стокбаргера (1895–1952). Этот метод включает в себя два похожих, но различных метода, которые в основном используются для выращивания булей (монокристаллических слитков), но также могут использоваться для отверждения поликристаллических слитков.
Обзор [ править ]
Эти методы включают нагрев поликристаллического материала выше его точки плавления и медленное охлаждение его с одного конца контейнера, где находится затравочный кристалл . Монокристалл той же кристаллографической ориентации, что и затравочный материал, выращивают на затравке и постепенно формируют по длине контейнера. Процесс может осуществляться в горизонтальной или вертикальной ориентации и обычно включает вращающийся тигель / ампулу для перемешивания расплава. [1]
Метод Бриджмена - популярный способ производства определенных полупроводниковых кристаллов, таких как арсенид галлия , для которых метод Чохральского является более трудным. Этот процесс позволяет надежно производить монокристаллические слитки, но не обязательно приводит к однородным свойствам кристалла. [1]
Разница между техникой Бриджмена [2] и техникой Стокбаргера [3] тонкая: в то время как оба метода используют градиент температуры и движущийся тигель, метод Бриджмена использует относительно неконтролируемый градиент, возникающий на выходе из печи; Метод Стокбаргера представляет собой перегородку или полку, разделяющую две соединенные печи с температурами выше и ниже точки замерзания. Модификация Стокбаргером методики Бриджмена позволяет лучше контролировать температурный градиент на границе расплав / кристалл.
Когда затравочные кристаллы не используются, как описано выше, поликристаллические слитки могут быть получены из исходного материала, состоящего из стержней, кусков или любых кусков неправильной формы, после того, как они расплавлены и им позволено повторно затвердеть. Результирующая микроструктура слитков, полученных таким образом, характерна для металлов и сплавов с направленным затвердеванием с их ориентированными зернами.
Вариант метода, известного как метод горизонтально-направленного отверждения ( HDSM ), разработанный Хачиком Багдасаровым начиная с 1960-х годов в Советском Союзе, использует тигель с плоским дном и короткими боковыми стенками, а не закрытую ампулу, и использовался для выращивания различных крупных кристаллы оксида, включая Yb: YAG (кристалл-хозяин лазера) [4] и кристаллы сапфира шириной 45 см и длиной более 1 метра. [5]
См. Также [ править ]
- Кремний с плавающей зоной
Ссылки [ править ]
- ^ а б Ганс Дж. Шил; Питер Кэппер; Питер Рудольф (25 октября 2010 г.). Технология выращивания кристаллов: полупроводники и диэлектрики . Джон Вили и сыновья. С. 177–178. ISBN 978-3-527-32593-1.
- Перейти ↑ Bridgman, Percy W. (1925). «Некоторые физические свойства монокристаллов вольфрама, сурьмы, висмута, теллура, кадмия, цинка и олова». Труды Американской академии искусств и наук . 60 (6): 305–383. DOI : 10.2307 / 25130058 . JSTOR 25130058 .
- ^ Стокбаргер, Дональд К. (1936). «Производство крупных монокристаллов фторида лития». Обзор научных инструментов . 7 (3): 133–136. Bibcode : 1936RScI .... 7..133S . DOI : 10.1063 / 1.1752094 .
- ^ Арзаканцян, М .; Ананян Н .; Геворкян, В .; Шантелуп, Ж.-К. (2012). «Выращивание крупных монокристаллов Yb: YAG диаметром 90 мм методом Багдасарова» . Оптические материалы Экспресс . 2 (9): 1219–1225. DOI : 10.1364 / OME.2.001219 .
- ^ Монтгомери, Мэтью; Блокбургер, Кларк (2017). Зелински, Брайан Дж. (Ред.). «Сапфировые панели 18 x 36 x 1,5 дюйма для видимых и инфракрасных окон». Proc. ШПИОН . Оконные и купольные технологии и материалы XV. 10179 101790N-1 (Оконные и купольные технологии и материалы XV): 101790N. DOI : 10.1117 / 12.2269465 .
| Эта статья о химии незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |
