Electrometallurgy Today, 2011, №03



2011 №03 (04)

2011 №03 (06)

---

Современная электрометаллургия, 2011, № 3, c. 17-20
 

РАФИНИРОВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ИХ СПОСОБОМ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ БЕСТИГЕЛЬНОЙ ЗОННОЙ ПЛАВКИ

Е. А. Аснис, А. Б. Лесной, Н. В. Пискун

Инcтитут электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины. E-mail: office@paton.kiev.ua

Реферат
Приведены экспериментальные и расчетные данные о рафинировании монокристаллов кремния при выращивании их способом электронно-лучевой бестигельной зонной плавки (ЭЛБЗП). Показано, что с помощью ЭЛБЗП удается снизить концентрацию кислорода на два порядка, фосфора – на полтора, по сравнению с исходным материалом, полученным по методу Чохральского. С помощью вычислительного эксперимента исследованы закономерности формирования концентрационного состояния получаемого монокристалла. Показано, что основными факторами, определяющими показатели рафинирования, являются процессы испарения и дегазации в вакуум.
 
Experimental and design data about refining of silicon single crystals in their growing by the method of electron beam crucibleless zonal melting are presented. It is shown that with use of this method it is possible to reduce the oxygen concentration by two orders, phosphorus - by one and a half orders as compared with that of an initial material, produced by the Czochralski method. Using the computational experiment the regularities of formation of concentrated state of single crystal being produced were investigated. It is shown that the main factors determining the refining characteristics are the processes of evaporation and degassing in vacuum.
 
Ключевые слова: электронно-лучевая бестигельная зонная плавка; монокристалл кремния; рафинирование; математическая модель; вычислительный эксперимент; расплавленная зона; кислород; фосфор
 
Поступила 11.04.2011
Опубликовано 07.07.2011.
 
1. Компьютерное моделирование гидродинамики и теплообмена при выращивании монокристалла кремния методом электронно-лучевой бестигельной зонной плавки / А. Е. Аснис, В. Ф. Демченко, О. Б. Лесной, С. П. Заболотин // Космічна наука і технологія. – 2002. – 8, № 5/6. – С. 112—116.
2. Курс физической химии. Т. I / Под ред. Я. И. Герасимова. – М.: Химия, 1969. – 592 с.
3. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Т. V. Статистическая физика. – М.: Наука, 1976. – Ч. 1. – 584 с.
4. Проблемы дегазации металлов (феноменологическая теория) / Л. Л. Кунин, А. М. Головин, Ю. Н. Суровой, В. М. Хохрин. – М.: Наука, 1972. – 327 с.