Home

Czochralskiproces

Czochralski proces (proces Czochralskiego) to jedna z podstawowych metod wytwarzania monokrystalicznych kryształów, szczególnie krzemu i germanium. Został opracowany w 1916 roku przez polskiego chemika Jana Czochralskiego. Metoda umożliwia uzyskanie dużych, jednorodnych boule o określonej orientacji krystalicznej.

Zasada polega na stopieniu materiału w wysokiej czystości w piecu, w którym używa się naczynia kwarcowego. Do

W praktyce stosuje się krzem, germanium i inne materiały półprzewodnikowe. Do roztopu wprowadza się domieszki dopujące

Zastosowania i znaczenie: najważniejszym zastosowaniem jest produkcja wafli krzemowych do układów półprzewodnikowych, wytwarzanie dużych monokrystalicznych boule

roztopu
wprowadza
się
nasionko
kryształu
i
powoli
wyciąga
ku
górze,
jednocześnie
obracając
wokół
osi.
W
wyniku
kontrolowanego
chłodzenia
roztwór
krystalizuje
wokół
nasionka,
tworząc
długi
monokrystaliczny
boule.
Prędkość
wyciągania
oraz
tempo
obrotu
wpływają
na
średnicę,
jednorodność
i
jakość
kryształu.
(np.
bor
dla
przewodnictwa
typu
p,
fosfor
dla
typu
n)
w
sposób
ciągły
lub
kontrolowany
doping.
Profile
dopowania
i
właściwości
elektryczne
można
kształtować
poprzez
odpowiednią
parametryzację
procesu
–
prędkość
wyciągania,
temperaturę
i
gradient
temperatury.
o
różnych
średnicach.
Wady
i
ograniczenia:
naczynie
kwarcowe
wprowadza
do
kryształu
tlen,
co
prowadzi
do
powstawania
inkluzji
tlenowych
i
defektów;
obecność
tlenowych
zanieczyszczeń
wpływa
na
właściwości
mechaniczne
i
elektroniczne.
Mimo
to
metoda
pozostaje
kluczowa
ze
względu
na
możliwości
wytwarzania
dużych,
wysokiej
jakości
monokrystalicznych
wafli.