1.4. Порядок выполнения работы

1. Построить зависимость С_т = f(g) при различных скоростях кристаллизации, задавая в разделе "Параметры": начальную концентрацию примеси в расплаве С₀ = 10¹⁵ см^–3, равновесное значение концентрации С_р = 0, значение концентрации в подпитке С_п = 0, параметр подпитки В = 1, коэффициент испарения  = 0 (примесь нелетучая), площадь поверхности испарения примеси F = 10 см², диаметр кристалла D_кр = 100 мм.

Равновесный коэффициент распределения k₀ и коэффициент диффузии примеси D в жидкой фазе представлены в табл. 3 и 4 приложения.

Рассчитать значения k для различных значений скорости кристаллизации. Данные занести в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Скорость кристаллизации f, см/с	f1	f2	f3
Эффективный коэффициент распределения k

2. Построить зависимость С_т = f(g) при различных скоростях вращения кристалла относительно тигля, задавая в разделе "Параметры" следующие величины: С₀ = 10¹⁵ см^–3, С_р = 0, С_п = 0, В = 1,  = 0 (примесь нелетучая), F = 10 см², D_кр = 100 мм. Равновесный коэффициент распределения k₀ и коэффициент диффузии примеси D в жидкой фазе выбрать из табличных данных (табл. 3 и 4 приложения).

Рассчитать значения k и δ для различных значений скорости вращения кристалла относительно тигля. Данные занести в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Скорость вращения кристалла относительно тигля , об/мин	1	2	3
Эффективный коэффициент распределения k
Толщина диффузионного слоя δ, см

3. Рассчитать значения равновесного коэффициента распределения указанной в задании примеси в рамках модели регулярных растворов, используя для расчетов уравнение (1.9). Термодинамические величины и параметры взаимодействия компонентов в твердой и жидкой фазах приведены в табл. 1 и 2 приложения. Полученные значения коэффициента распределения сравнить с данными табл. 3 приложения.

4. Построить зависимости k от скорости кристаллизации (по данным табл. 1.1) и скорости вращения (по данным табл. 1.2), а также зависимость толщины диффузионного слоя δ от скорости вращения.

1.5. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Принципиальную схему установки для выращивания монокристаллов методом Чохральского.

2. Графики распределения концентрации примеси в твердой фазе при различных скоростях кристаллизации.

3. Графики распределения концентрации примеси в твердой фазе при различных скоростях вращения тигля.

4. Зависимости эффективного коэффициента распределения от скорости кристаллизации (по данным табл. 1.1) и скорости вращения (по данным табл. 1.2).

5. Зависимость толщины диффузионного слоя от скорости вращения (по данным табл. 1.2).

6. Выводы по работе.