Metoda Czochralskiego

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Kryształ krzemu otrzymany metodą Czochralskiego

Metoda Czochralskiego – technika otrzymywania monokryształów opracowana w 1916 roku przez polskiego chemika Jana Czochralskiego[1]. Metoda jest najstarszą i jedną z najpowszechniej stosowanych metod produkcji monokryształów półmetali, metali i ich stopów na świecie.

Technologia[edytuj | edytuj kod]

Polega na powolnym, stopniowym wyciąganiu z roztopionego materiału zarodka krystalicznego w sposób zapewniający kontrolowaną i stabilną krystalizację na jego powierzchni. Dodatkowo, jeśli wymagają tego warunki procesu krystalizacji zarodek oraz tygiel mogą zostać wprawione w ruch obrotowy celem polepszenia warunków transportu masy i ciepła.

W rezultacie otrzymuje się cylindryczny monokryształ o orientacji krystalograficznej zarodka. Wymiary i kształt hodowanego kryształu (średnica oraz długość) kontrolowane są poprzez prędkość przesuwu i prędkość obrotową zarodka, ograniczone są jednak poprzez parametry układu zastosowanego do hodowli.

Proces Czochralskiego

W metodzie Czochralskiego najczęściej stosuje się piece indukcyjne. W zależności od krystalizowanego materiału do topienia stosuje się tygle wykonane z kwarcu, grafitu, azotku boru bądź innego materiału żaroodpornego nie wchodzącego w reakcję z krystalizowaną substancją. W celu zapewnienia czystości i zapobieżenia utlenieniu proces przeprowadzany jest w próżni bądź atmosferze gazu obojętnego.

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Metodę Czochralskiego na skalę przemysłową stosuje się do produkcji monokryształów krzemu np. przy produkcji półprzewodników.

Przypisy

  1. Paweł Tomaszewski: Jan Czochralski i jego metoda (ang. Jan Czochralski and his method), Oficyna Wydawnicza ATUT, Wrocław–Kcynia 2003, ISBN 83-89247-27-5

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]