影響硅碳棒質(zhì)量的因素
2023-11-09 12:05:52 點(diǎn)擊：
上述銅試樣經(jīng)多次研磨拋光處理后，制成金相樣品，采用FeC-HC1I20腐蝕劑腐蝕后用Leica金相顯微鏡進(jìn)行觀察傲大倍數(shù)為200倍)。銅單晶(200)面的腐蝕坑如圖5所示，為取向一致的方形腐蝕坑，蝕坑密度約為10一105 an-2，表明所生長的銅單硅碳棒質(zhì)量較好。
選擇合適的生長溫場和下降速度是影響硅碳棒質(zhì)量的重要因素。實(shí)驗(yàn)中，在控溫1020 ℃時，爐內(nèi)高溫區(qū)溫度為1133 ℃，高于銅的熔點(diǎn)50 ℃，但是生長完畢后，生長增禍尖端有一段空隙，晶錠內(nèi)部也不完整，而提高溫度勝溫1060℃)后可得到內(nèi)部完整的晶錠。另外采用較快的下降速度時，晶錠表面會出現(xiàn)孔洞，這是由于增禍到達(dá)結(jié)晶區(qū)后底部散熱量過大，固液界面處的溫度梯度增大，導(dǎo)致硅碳棒生長速度過快，通過加強(qiáng)增禍底部保溫和降低下降速度可得到外觀完整的晶錠。
另外生長增禍內(nèi)壁碳膜的質(zhì)量對硅碳棒質(zhì)量也有直接的影響，選擇合適的鍍碳時間和降溫速率是獲得均勻致密的碳膜層的關(guān)鍵因素。硅碳棒生長方向討論由于銅為面心立方硅碳棒，其100偽硅碳棒優(yōu)先生長的方向。然而本實(shí)驗(yàn)采用自發(fā)成核的垂直布里奇曼法生長銅單晶，硅碳棒生長受到增禍的制約，屬于強(qiáng)制生長系統(tǒng)，只有生長方向與軸向一致的晶粒才能長大成完整的單硅碳棒，因此所生長硅碳棒的方向是隨機(jī)的。可以采用籽晶法生長出特定方向的完整單硅碳棒。
采用自制的具有適宜溫場分布的硅碳棒單晶生長爐和特制的鍍碳石英生長增禍，利用垂直布里奇曼法在30 ℃/an的溫度梯度下，以10 mm/d的下降速度生長出較高質(zhì)量的銅單硅碳棒。生長的硅碳棒經(jīng)多次研磨拋光腐蝕處理后進(jìn)行X射線衍射分析和金相分析，分別得到了(200)晶面尖銳的衍射峰和規(guī)則的方形蝕坑，表明生長的硅碳棒結(jié)構(gòu)完整，質(zhì)量較好。zsrider.com
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