ස්ඵටික ඇදීමේදී රේඩියල් ප්රතිරෝධක ඒකාකාරිත්වය පාලනය කිරීම

තනි ස්ඵටිකවල රේඩියල් ප්‍රතිරෝධයේ ඒකාකාරිත්වයට බලපාන ප්‍රධාන හේතු වන්නේ ඝන ද්‍රව අතුරු මුහුණතේ සමතලා බව සහ ස්ඵටික වර්ධනයේදී කුඩා තල ආචරණයයි.

ඝන ද්‍රව අතුරුමුහුණතේ සමතලාභාවයේ බලපෑම ස්ඵටික වර්ධනයේදී, දියවීම ඒකාකාරව ඇවිස්සී ඇත්නම්, සමාන ප්‍රතිරෝධක මතුපිට ඝන ද්‍රව අතුරුමුහුණත වේ (දියවීමේදී ඇති අපිරිසිදු සාන්ද්‍රණය ස්ඵටිකයේ ඇති අපිරිසිදු සාන්ද්‍රණයට වඩා වෙනස් වේ. ප්‍රතිරෝධය වෙනස් වන අතර ප්‍රතිරෝධය සමාන වන්නේ ඝන ද්‍රව අතුරු මුහුණතේ පමණි). අපිරිසිදුකම K<1 වන විට, දියවීමට අතුරු මුහුණත උත්තල වන විට රේඩියල් ප්‍රතිරෝධය මධ්‍යයේ ඉහළ සහ දාරයේ අඩු වීමට හේතු වන අතර, උණුවීමට ඇති අතුරු මුහුණත ප්‍රතිවිරුද්ධ වේ. පැතලි ඝන-දියර අතුරුමුහුණතේ රේඩියල් ප්රතිරෝධක ඒකාකාරිත්වය වඩා හොඳය. ස්ඵටික ඇද ගැනීමේදී ඝන-දියර අතුරුමුහුණතේ හැඩය තීරණය වන්නේ තාප ක්ෂේත්ර ව්යාප්තිය සහ ස්ඵටික වර්ධන මෙහෙයුම් පරාමිතීන් වැනි සාධක මගිනි. සෘජුව ඇද ගන්නා ලද තනි ස්ඵටිකයේ, ඝන-දියර පෘෂ්ඨයේ හැඩය උඳුනේ උෂ්ණත්වය බෙදා හැරීම සහ ස්ඵටික තාපය විසුරුවා හැරීම වැනි සාධකවල ඒකාබද්ධ බලපෑමේ ප්රතිඵලයකි.

ස්ඵටික අදින්න විට, ඝන ද්රව අතුරුමුහුණතෙහි ප්රධාන තාප හුවමාරු වර්ග හතරක් ඇත:

උණු කළ සිලිකන් ඝණීකරණය මගින් නිකුත් කරන ලද අදියර වෙනස් වීමේ ගුප්ත තාපය

උණු කිරීමෙහි තාප සන්නයනය

ස්ඵටික හරහා ඉහළට තාප සන්නයනය

ස්ඵටික හරහා විකිරණ තාපය පිටතට
ගුප්ත තාපය සම්පූර්ණ අතුරු මුහුණත සඳහා ඒකාකාර වන අතර, වර්ධන වේගය නියත වන විට එහි විශාලත්වය වෙනස් නොවේ. (වේගවත් තාප සන්නයනය, වේගවත් සිසිලනය සහ වැඩි ඝණීකරණ අනුපාතය)

වැඩෙන ස්ඵටිකයේ හිස තනි ස්ඵටික උදුනේ ජල සිසිලන බීජ ස්ඵටික දණ්ඩට ආසන්නව ඇති විට, ස්ඵටිකයේ උෂ්ණත්ව අනුක්‍රමය විශාල වන අතර එමඟින් ස්ඵටිකයේ කල්පවත්නා තාප සන්නායකතාවය මතුපිට විකිරණ තාපයට වඩා වැඩි වේ. ඝන-දියර අතුරුමුහුණත උණු කිරීම සඳහා උත්තල.

ස්ඵටික මැද දක්වා වර්ධනය වන විට, කල්පවත්නා තාප සන්නයනය මතුපිට විකිරණ තාපයට සමාන වේ, එම නිසා අතුරු මුහුණත කෙළින්ම වේ.

ස්ඵටිකයේ වලිගයේ දී, කල්පවත්නා තාප සන්නයනය මතුපිට විකිරණ තාපයට වඩා අඩු වන අතර, ඝන-දියර අතුරු මුහුණත උණු කිරීම සඳහා අවතල කරයි.
ඒකාකාර රේඩියල් ප්රතිරෝධකයක් සහිත තනි ස්ඵටිකයක් ලබා ගැනීම සඳහා, ඝන-දියර අතුරු මුහුණත මට්ටම් කළ යුතුය.
භාවිතා කරන ක්‍රම නම්: ① තාප ක්ෂේත්‍රයේ රේඩියල් උෂ්ණත්ව අනුක්‍රමය අඩු කිරීම සඳහා ස්ඵටික වර්ධන තාප පද්ධතිය සකසන්න.
②ස්ඵටික ඇදීමේ මෙහෙයුම් පරාමිතීන් සකසන්න. නිදසුනක් ලෙස, උණු කිරීම සඳහා අතුරු මුහුණත උත්තල සඳහා, ස්ඵටික ඝණීකරණ අනුපාතය වැඩි කිරීම සඳහා ඇදීමේ වේගය වැඩි කරන්න. මෙම අවස්ථාවේදී, අතුරුමුහුණත මත මුදා හරින ලද ස්ඵටිකීකරණ ගුප්ත තාපය වැඩි වීම නිසා, අතුරු මුහුණත අසල දියවන උෂ්ණත්වය වැඩි වන අතර, අතුරු මුහුණතෙහි ස්ඵටිකයේ කොටසක් දිය වී, අතුරු මුහුණත පැතලි වේ. ඊට පටහැනිව, වර්ධන අතුරුමුහුණත දියවීම දෙසට අවතල නම්, වර්ධන වේගය අඩු කළ හැකි අතර, දියවීම අනුරූප පරිමාවක් ඝන කර, වර්ධන අතුරු මුහුණත සමතලා කරයි.
③ ස්ඵටිකයේ හෝ කුරුසයේ භ්රමණ වේගය සකසන්න. ස්ඵටික භ්‍රමණ වේගය වැඩි කිරීමෙන් ඝන ද්‍රව අතුරුමුහුණතේ පහළ සිට ඉහළට ගමන් කරන අධි-උෂ්ණත්ව ද්‍රව ප්‍රවාහය වැඩි කරයි, අතුරු මුහුණත උත්තල සිට අවතල දක්වා වෙනස් කරයි. කුරුසයේ භ්රමණය නිසා ඇතිවන ද්රව ප්රවාහයේ දිශාව ස්වභාවික සංවහනයට සමාන වන අතර, බලපෑම ස්ඵටික භ්රමණයට සම්පූර්ණයෙන්ම ප්රතිවිරුද්ධ වේ.
④ කෘෂියේ අභ්‍යන්තර විෂ්කම්භය සහ ස්ඵටිකයේ විෂ්කම්භය දක්වා අනුපාතය වැඩි කිරීමෙන් ඝන ද්‍රව අතුරුමුහුණත සමතලා කරන අතර, ස්ඵටිකයේ ඇති විස්ථාපන ඝනත්වය සහ ඔක්සිජන් අන්තර්ගතයද අඩු කළ හැක. සාමාන්‍යයෙන්, කුරුස විෂ්කම්භය: ස්ඵටික විෂ්කම්භය = 3~2.5:1.
කුඩා තලයේ බලපෑමේ බලපෑම
ස්ඵටික වර්ධනයේ ඝන ද්‍රව අතුරුමුහුණත බොහෝ විට වක්‍ර වී ඇත්තේ ක්‍රුසිබල් හි දියවන සමෝෂ්ණත්වය සීමා කිරීම හේතුවෙනි. ස්ඵටික වර්ධනයේදී ස්ඵටික ඉක්මනින් ඔසවන්නේ නම්, (111) ජර්මේනියම් සහ සිලිකන් තනි ස්ඵටිකවල ඝන-දියර අතුරුමුහුණතෙහි කුඩා පැතලි තලයක් දිස්වනු ඇත. එය (111) පරමාණුක සමීප ඇසුරුම් තලය, සාමාන්‍යයෙන් කුඩා තලයක් ලෙස හැඳින්වේ.
කුඩා තල පෙදෙසේ අපිරිසිදු සාන්ද්‍රණය කුඩා නොවන ප්‍රදේශයට වඩා බෙහෙවින් වෙනස් ය. කුඩා තල ප්‍රදේශයේ අපද්‍රව්‍ය අසාමාන්‍ය ලෙස බෙදා හැරීමේ මෙම සංසිද්ධිය කුඩා තල ආචරණය ලෙස හැඳින්වේ.
කුඩා තල ආචරණය හේතුවෙන් කුඩා තලයේ ප්‍රදේශයේ ප්‍රතිරෝධය අඩු වන අතර දරුණු අවස්ථාවල දී අපිරිසිදු නල හරය දිස්වනු ඇත. කුඩා තල ආචරණය නිසා ඇති වන රේඩියල් ප්රතිරෝධක අසමානතාවය ඉවත් කිරීම සඳහා, ඝන-දියර අතුරු මුහුණත මට්ටම් කිරීම අවශ්ය වේ.

වැඩිදුර සාකච්ඡාවක් සඳහා අප වෙත පැමිණීමට ලොව පුරා සිටින ඕනෑම පාරිභෝගිකයෙකු සාදරයෙන් පිළිගනිමු!

https://www.semi-cera.com/
https://www.semi-cera.com/tac-coating-monocrystal-growth-parts/
https://www.semi-cera.com/cvd-coating/