27.Выращивание из растворов. Метод испарения летучего растворителя.

Т игель с ра-ром –расплавом нелетучего А в летучем В располагают в герметичной ампуле и по высоте ампулы создают градиент Т. Т2, Т1 – постоянна. Градиент Т – постоянна на высоте тигля. Нач Т3 в нижней части ампулы соот-т условию, что при этой Т Р пара чистого ком-та В=Р его паров над поверхностью ра-ра, который нах-ся при Т1. Если медленно уменьщать Т3, то начнется конденсация паров В в нижней части ампулы, а концентрация его в ра-ре будет уменьшатся.

Е сли исх состав ра-ра на диаграмме нах-ся в положении I, то по мере испарения ра-ля В он будет перемещаться влево к положении. II. Когда он достигент II, область ра-ра, нах-ся на дне тигля при Т2 моежт быть в равновесии с кристаллом состава АВ(1+б), следовательно, дальнейшее испарение В создает в этой области персыщение, которое приводит в появлению зародышей кристалла. При уменьшении Т3 испаряется В. Состав ра-ра меняется и область пересыщения двигается от дна к поверхности тигля и сопровождается ростом крис-лов. Скорость роста зависит от скорости испарения.

Зарождение кристаллов происходит самопроизвольно. Чтобы получить несколько хорошо развитых кри-в, процесс следует проводить при малых скоростях роста, когда в слое ра-ра прилегающем к крис-лу отсутствует изменение концентрации и градиент Т имеет малое значение.

28.Выращивание из растворов. Метод повышения концентрации летучего компонента раствора.

М етод является обратным предыдущему и проводиться в ампуле, с таким же распределением Т, но в тигель загружается чистый нелетучий А, а на дне ампулы располагается чистый летучий В (на рис. 2 метод.). После установления grad T по высоте расплава начнется ↑Т₃ и создавать в ампуле постоянно повышение Р летучего В. При этом идет растворение В в А и состав образующегося раствора постепенно изменяется от чистого А до раствора заданного состава. При этом составе область раствора, находящейся на дне (Т₂) будет равновесием с кристаллом АВ_(1-б). Дальнейшее ↑ концентрации в растворе (т.е. ↑Т₃), создает пресыщении и приводит к кристаллизации и приводит к кристаллизации соединения.

Метод насыщения отличается от метода испарения тем, что в 1-м случае мы получаем соединения предельного состава АВ_(1-б),а во 2-м АВ_(1+б). Сочетание 2-х методов позволяет установить границы области существования многих соединений, и позволит определить природу дефектов, которые обуславливают отклеивание от стехиометрического состава АВ.

Д ля выращивания крупных кристаллов требуется очень точная стабилизация Т и большая длительность процесса. Метод подходит к выращиванию эпитаксиальных пленок.

Процесс идет в откаченной ампуле из плавленого кварца, в верхней части вварено плоское стекло из оптического кварца. Подложка, на которую наращивается эпитаксиальный слой покрывается тонкой пленкой нелетучего А. Под ложка располагается в верхней части недалеко от смотрового стекла. В нижней части ампулы располагается небольшая навеска летучего В. Амплитуда, после откачки, запаивается и помещается в 2-х-зонную печь. Печь ӀӀ-для создания требуемого давления паров В. Печь Ӏ- для обеспечения Т проведения процесса. Если по высоте А не будет grad Т, то в результате взаимодействия пара В с жидкостью А поверхность подложки покроется поликристаллической пленкой АВ. Рост монокристаллического слоя не будет обеспечен. Чтобы создать необходимый grad рекомендуется использовать радиационный нагрев поверхности жидкости А.Скорость нагрева печей регулируют таким образом, чтобы обеспечить равенство Р пара В над пленкой и над чистый компонентом. При достижении необходимой Т,Р паров чистого В устанавливается выше равновесного и включают источник нагрева. При током равномерном нагреве поверхности происходит равномерное ее растворение подложки АВ в расплаве А и при этом осуществляется очистка и сглаживание поверхности роста. При выращивании эпитаксиальных пленок все примеси, которые присутствуют на поверхности и внедр-я в растущий кристалл - недостаток. Достоинство: легко получит плоско –параллельную конфигурацию, которая при равномерной скорости нагрева до конечной Т обеспечивает рост пленки равномерной толщины.