Расчет распределения примесей в кремнии при кристаллизационной очистке и диффузионном легировании
Расчет распределения примесей в кремнии при кристаллизационной очистке и диффузионном легировании
Страница 3

Рисунок1 – Схема зонной плавки.

Большинство примесей обладает хорошей растворимостью в жидкой фазе по сравнению с твердой (равновесный коэффициент сегрегации k0<1), поэтому по мере продвижения зона плавления все больше насыщается примесями, которые скапливаются на конце слитка. Обычно процесс зонной плавки повторяют несколько раз, по окончании очистки загрязненный конец слитка отрезают. Для ускорения процесса очистки вдоль контейнера ставят несколько индукторов для образования ряда зон плавления. Для материалов с k0>1 очистка материалов зонной плавкой практически невозможна.

Распределение примесей после одного прохода расплавленной зоной при зонной плавке вдоль слитка представляется уравнением

(1)

где Nтв – концентрация примеси в закристаллизовавшейся фазе на расстоянии x от начала слитка;

Nо – исходная концентрация примеси в очищаемом материале;

x – текущая координата (расстояние от начала слитка);

l – длина расплавленной зоны;

ko – равновесный коэффициент распределения.

Если измерять длину слитка в длинах расплавленной зоны a = x/l, выражение (1) следует записать иначе:

(2)

Приведенные уравнения (1) и (2) , являющиеся математическим описанием процесса зонной плавки, выведены при определенных допущениях, сформулированных автором метода зонной очистки В. Пфанном при выводе этих уравнений. Эти допущения в литературе принято называть пфанновскими, их суть в следующем:

1 Процессами диффузионного перераспределения компонентов системы в объеме слитка можно пренебречь, т.е. коэффициенты диффузии компонентов в твердой фазе принимаются равными нулю ( Dтв = 0 ).

2 Диффузия компонентов системы в жидкой фазе совершенна - концентрация компонентов постоянна по объему расплава в любой момент процесса;

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

УРКУАРТ (Urckuhart) Томас (1605 или 1611-60) , английский поэт и прозаик. Ему принадлежит экспериментальный по языку перевод романа Ф. Рабле "Гаргантюа и Пантагрюэль" (1653), ставший уникальным памятником английской прозы эпохи барокко.

БОГДАНОВ Анатолий Петрович (1834-96) , российский зоолог и антрополог, один из основателей антропологии в России, член-корреспондент Петербургской АН (1890). Труды по краниологии в России.

САБАТЬЕ (Sabatier) Поль (1854-1941) , французский химик-органик, один из основоположников органического катализа. Предложил использовать в качестве катализаторов вместо благородных металлов никель, медь, кобальт, железо. Осуществил на этих катализаторах многие процессы, в т. ч. гидрирование. Нобелевская премия (1912).