晶體生長(zhǎng)方法

單晶和多晶
單晶體：整塊晶體由一顆晶粒組成，或是能用一個(gè)空間點(diǎn)陣圖形貫穿整個(gè)晶體。單晶體是原子排列規(guī)律相同，晶格位相一致的晶體。例如：?jiǎn)尉Ч琛?br> 多晶體：整塊晶體由大量晶粒組成，或是不能用一個(gè)空間點(diǎn)陣圖形貫穿整個(gè)晶體。多晶體是由很多排列方式相同但位向不一致的小晶粒組成。例如：常用的金屬。
多晶體在宏觀上不具有各向異性（但是組成它的每一個(gè)微小的單晶體仍具有各向異性）,它也有固定的熔點(diǎn)

單晶硅和多晶硅
1、在力學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)的各向異性方面，遠(yuǎn)不如單晶硅明顯;
2、在電學(xué)性質(zhì)方面，多晶硅晶體的導(dǎo)電性也遠(yuǎn)不如單晶硅顯著，甚至于幾乎沒(méi)有導(dǎo)電性。
3、在化學(xué)活性方面，兩者的差異極小，一般都用多晶硅比較多。

晶體生長(zhǎng)的方法
晶體生長(zhǎng)的方法有：提拉法，坩堝下降法，泡生法，焰熔法，區(qū)熔法，弧熔法

熔化 → 引晶 → 頸縮 → 放肩 → 等徑生長(zhǎng) → 收尾

技術(shù)難點(diǎn)：1.溫度場(chǎng)的設(shè)置和優(yōu)化；2.熔體的流動(dòng)和缺陷分析
優(yōu)點(diǎn)：
1、生長(zhǎng)過(guò)程可以觀察和測(cè)試，有利于控制生長(zhǎng)調(diào)節(jié)
2、利用縮頸技術(shù)和上等定向籽晶可以減少缺陷
3、生長(zhǎng)速度較快（每小時(shí)6-15mm）
4、晶體光學(xué)均一度高

泡生法
泡生法又稱凱式長(zhǎng)晶法，簡(jiǎn)稱KY法。
泡生法原理為：將原料加熱至熔化形成熔湯，再把籽晶接觸到熔湯表面，在晶種與熔湯的固液界面上開(kāi)始生長(zhǎng)單晶后，晶種以極緩慢的速度拉升一段時(shí)間形成晶頸，待凝固速率穩(wěn)定后，便不再拉升和旋轉(zhuǎn)，僅以控制冷卻速率的方式使單晶從上方向下逐漸凝固，*后形成單晶塊。

區(qū)熔法

區(qū)熔法主要用于鍺、GaAS（砷化鎵）。豎直區(qū)熔法主要用于硅（因?yàn)楣枞垠w溫度高，化學(xué)性質(zhì)活潑，容易受異物污染，難以找到合適的舟皿，不能用水平區(qū)熔法）
籽晶的引入和縮頸過(guò)程和提拉法類似，
為了優(yōu)化熔區(qū)溫度雜質(zhì)分布，晶體上下部分通常加入逆向轉(zhuǎn)動(dòng)

焰熔法

晶體生長(zhǎng)共性問(wèn)題
籽晶和引晶工藝非常重要，籽晶有引導(dǎo)晶體生長(zhǎng)的作用，如果籽晶質(zhì)量不好，或者引晶過(guò)程操作不當(dāng)引入缺陷，將會(huì)對(duì)后續(xù)過(guò)程產(chǎn)生毀滅性影響
溫度場(chǎng)控制，溫度越低，生長(zhǎng)越快，但是缺陷也越多，溫度過(guò)低還可能使熔體中產(chǎn)生新的核產(chǎn)生，使籽晶失去唯壹的引導(dǎo)作用，不能得到完整的一塊單晶。
生長(zhǎng)環(huán)境的波動(dòng)會(huì)影響生長(zhǎng)質(zhì)量，如溫度波動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)，熔體擾動(dòng)，應(yīng)力分布等。