正确使用石墨保温筒来避免其他不良影响-伟名石墨
石墨电极、石墨支柱等石墨件。在单晶炉中,除了采用高纯石墨制作加热器外,还采用高纯石墨制作石墨电极、石墨支柱、石墨保温罩、石墨保温盖、石墨籽晶夹、石墨接渣盘、石墨托等,如图所示。采用直拉法拉制错单晶的原理、设备(采用单坩娲拉制时)和操作过程均与上述硅单晶的拉制基本上一样,其不同是拉制绪单晶时可用石墨坩塌,而拉制硅单晶时须在石墨托上加装石英坩竭,因为在高温下硅与石墨起反应。
石墨保温筒。在区域熔炼中,常采用石墨保温筒来降低位错的密度。石墨筒被卡在下反线圈上,由高频电磁场感应加热至红,石墨筒的辐射热使生产出来的晶体的热损失减少,使其处于比较均匀的温度场中,从而达到保温的石墨圆筒的上端必须与熔区的下界面相平或略高,是降低位错密度的关键。若低于结晶界简2~3mm将使位错密度上升至每平方厘米几万数量级,若在结晶界面之下iomm左右,将使单晶产生大量缺陷而接近多晶状态。石墨筒和结晶界面的相对位置,主要决定于下反线圈距主线圈的距离,而石墨简的上端必须与下反线固相平或高出石墨保温筒的温度要适宜,不宜太暗,也不宜太亮。若温度过高使单晶表面熔化或产生滑移线。
石墨保温筒的热区有一定长度,并从上至下有一定梯度,故在下反线圈之下适当位置绕一较大的线圈进行辅助加热。石墨简发红的情况,决定于它与下反线圈的相对位置,越向上越红,越靠下越暗。石墨保温筒和线圈接触处,由于线圈内冷却水的作用可能使之变暗,故应使线圈很少几点接触石墨。在线圈拐弯处由于磁力线密度很大,使石墨在该处特亮,应在该处石墨上锯口,使亮点消失。用石墨简保温的方法虽然对稳定生产较低位错密度的区熔单晶时比较方便,对单晶电阻率没有带来可察觉的影响。但是,应注意研究石墨简的放置方式,严格处理和正确使用石墨保温筒来避免其他不良影响。
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