【摘 要】
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锗单晶生长中常通过掺入杂质以得到所需溶质浓度和电阻率,分凝现象和溶质边界层的存在使得单晶电阻率沿晶体生长方向存在较大差异,通常为了满足电阻率范围要求需缩短单晶生长
【机 构】
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北京有色金属研究总院有研光电新材料有限责任公司;
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锗单晶生长中常通过掺入杂质以得到所需溶质浓度和电阻率,分凝现象和溶质边界层的存在使得单晶电阻率沿晶体生长方向存在较大差异,通常为了满足电阻率范围要求需缩短单晶生长长度,制约了生产效率。利用商用软件CG-Sim建立二维轴对称模型,模拟了掺锑锗单晶直拉生长过程中不同晶体转速和坩埚转速下的熔体对流结构和流速分布曲线,通过分析速度边界层的厚度确定利于熔体对流和溶质传输的晶体转速和坩埚转速。之后,利用一般凝固方程对不同晶体拉速下的晶体溶质浓度数据进行拟合,计算有效分凝系数,探究拉速对溶质分布和电阻率轴向均匀性的影响。在此基础上,选取优化工艺参数生长锗单晶,采用四探针法测量电阻率。结果表明,优化工艺下锗单晶轴向电阻率差异可降低到131%以内。
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