英文
czochralski germanium singlecrystal
简介
在充氢或氩的直拉单晶炉中，以电阻或高频感应加热，将坩埚中的料锭熔化，然后把固定在籽晶杆上的锗籽晶与熔体接触。熔合好后，以20～50r/min的转速和1～2mm/min的拉速提拉籽晶，单晶便在籽晶下面不断地生长。控制温度使单晶长大到所需直径，然后等径生长。单晶长到所需长度后，升高温度使其慢慢收尾，直到与熔体脱开。
以籽晶的取向控制单晶的晶向。由掺入杂质的类型和掺量控制单晶的导电型号和电阻率。n型单晶掺锑，p型单晶掺镓或铟。由调整热场和拉晶条件控制单晶的位错密度。单晶少子寿命主要取决于其杂质含量。避免铜、铁、镍、金等起复合中心作用的杂质的引入，就可得到长寿命单晶。反之，掺金可得到短寿命单晶。采用悬浮坩埚拉晶技术可获得电阻率沿长度均匀分布的单晶。悬浮坩埚拉晶如图所示，内埚悬浮在外埚的熔体中，随着单晶的生长，外埚熔体通过内埚底部的连通小孔流进内埚，保持内埚熔体体积不变。因掺杂质只掺入内埚，其分凝系数远小于1。因此，在单晶生长过程中，内埚熔体杂质浓度几乎保持不变，于是单晶轴向电阻率保持恒定。
直拉锗单晶现有水平：无位错，断面电阻率不均匀性<5%，已商品化的最大直径φ300mm。主要用于制造二极管、晶体管、红外透镜和窗口。
悬浮坩埚拉晶示意图
1—单晶;2—内埚;3—外埚;4—加热器