منو
 کاربر Online
588 کاربر online
تاریخچه ی: رشد بلور

تفاوت با نگارش: 1

Lines: 1-32Lines: 1-40
-||بلورهای نیم رسانا که برای ساخت ((قطعات الکترونیکی)) و ((مدارات مجتمع|مدارهای مجتمع)) استفاده می‌شوند، باید به صورت دقیق رشد داده شده و ناخالصیهای آنها جدا گردد. در زیر به سه روش رشد این بلورها اشاره می‌کنیم.||
!دیدکلی
پیشرفت تکنولوژی قطعات حالت جامد نه تنها به توسعه مفاهیم قطعات الکترونیکی بلکه به بهبود مواد نیز وابسته بوده است. شرایط رشد بلورهای نیم رسانا که برای ساخت قطعات الکترونیک استفاده می‌شود، بسیار دقیق‌تر و مشکل‌تر از سایر مواد است. علاوه بر این که نیم رساناها باید به صورت تک بلورهای بزرگ در دسترس باشند، باید خلوص آنها نیز در محدوده بسیار ظریفی کنترل شود. مثلا تراکم بیشتر ناخالصیهای مورد استفاده در بلورهای ((سیلیسیوم)) فعلی از یک قسمت در ده میلیارد کمتر است. چنین درجاتی از خلوص ، مستلزم دقت بسیار در استفاده و بکارگیری مواد در هر مرحله از فرآیند ساخت است.
+


{picture=cryst.jpg}

||بلورهای نیم رسانا که برای ساخت قطعات الکترونیکی و مدارهای مجتمع استفاده می‌شوند، باید به صورت دقیق رشد داده شده و ناخالصهای آنها جدا گردد. در زیر به سه روش رشد این بلورها اشاره می‌کنیم.||
 !تاریخچه  !تاریخچه
-رشد سیلیسیوم تک بلور اولین بار در آغاز و میانه دهه 1950 انجام گرفت که هم اکنون نیز در ساخت ((مدار مجتمع|مدری جتمع)) از ن استفاده می‌شود.

/>-=::روشهای رشد بلور::=-

+رشد سیلیسیم تکبلور ، اولین بار در آغاز و میانه دهه 1950 انجام گرفت که هماکنون نیز در ساخت مدارهای مجتمع از آن استفاده می‌شود.
!
یدکلی
پیش
ر تکنولوژی طعات حالت جامد نه‌تنها به توسعه مفاهیم قطعات الکترونیکی بلکه به بهبود مواد نیز وبسته بوده است. شرایط رشد بلورهای نیم‌رسانا که برای ساخت قطعات الکترونیک استفاده می‌شود، بسیار دقیق‌تر و مشکل‌تر از سایر مواد است. علاوه بر این که نیم‌رساناها باید به‌صورت تک بلورهای بزرگ در دسترس باشند، باید خلوص آنها نیز در محدوده بسیار ظریفی کنترل شود. مثلا تراکم بیشتر ناخالصیهای مورد استفاده در بلورهای ((سیلیسیم)) فعلی از یک قسمت در ده میلیارد کمتر است. چنین درجاتی از خلوص ، مستلزم دقت بسیار در استفاده و بکارگیری مواد در هر مرحله از فرآیند ساخت است.
 !رشد از مذاب  !رشد از مذاب
-یک روش متداول برای رشد تک بلورها ، سرد کردن انتخابی ماده مذاب است به گونه‌ای که ((انجماد)) در راستای یک جهت بلوری خاص انجام می‌پذیرد. +یک روش متداول برای رشد تک بلورها ، سرد کردن انتخابی ماده مذاب است، به گونه‌ای که ((انجماد)) در راستای یک جهت بلوری خاص انجام می‌پذیرد.
 !!یک مثال !!یک مثال
-ظرفی از جنس ((سیلیکا)) (کوارتز شیشه‌ای) در نظر بگیرید که دارای ((ژرمانیوم)) (Ge) مذاب است و می‌توان آن را طوری از کوره بیرون آورد که انجماد از یک انتها شروع شده به تدریج تا انتهای دیگر پیش رود. با قرار دادن یک دانه بلوری کوچک در نقطه شروع انجماد می‌توان کیفیت رشد بلور را بالا برد. شکل بلور بدست آمده توسط ظرف ذوب تعیین می‌شود. ژرمانیوم ، ((گالیم آرسنیک)) (GaAs) و دیگر بلورهای نیم رسانا اغلب با این روش که معمولا ''((روش بریجمن ر رشد بر|روش بریجمن))'' (Bridgman) افقی نامیده می‌شود، رشد داده می‌شوند. +ظرفی از جنس سیلیکا (کوارتز شیشه‌ای) در نظر بگیرید که دارای ((ژرمانیم)) (Ge) مذاب است و می‌توان آن را طوری از کوره بیرون آورد که انجماد از یک انتها شروع شده ، بهتدریج تا انتهای دیگر پیش رود. با قرار دادن یک دانه بلوری کوچک در نقطه شروع انجماد ، می‌توان کیفیت رشد بلور را بالا برد. شکل بلور بدست آمده توسط ظرف ذوب تعیین می‌شود. ژرمانیوم ، گالیم آرسنیک (GaAs) و دیگر بلورهای نیمرسانا اغلب با این روش که معمولا __~~green:روش بریجمن ی~~__ (Bridgman) نامیده می‌شود، رشد داده می‌شوند.
 !!معایب رشد بلور در ظرف ذوب !!معایب رشد بلور در ظرف ذوب
-در این روش ماده مذاب با دیوارهای ظرف تماس پیدا می‌کند و در نتیجه در هنگام انجماد تنش‌هایی ایجاد می‌شود که ((بلور)) را از حالت ساختار شبکه‌ای کامل خارج می‌سازد. این نکته بویژه در مورد Si که دارای ((نقطه ذوب)) بالایی بوده و تمایل به چسبیدن به مواد مذاب را دارد، مشکل جدی است. +در این روش ، ماده مذاب با دیوارهای ظرف تماس پیدا می‌کند و در نتیجه در هنگام انجماد تنش‌هایی ایجاد می‌شود که ((بلور)) را از حالت ساختار شبکه‌ای کامل خارج می‌سازد. این نکته بویژه در مورد Si که دارای نقطه ذوب بالایی بوده و تمایل به چسبیدن به مواد مذاب را دارد، مشکل جدی است.
 !روش جایگزین  !روش جایگزین
-یک روش جایگزین ، کشیدن بلور از مذاب در هنگام رشد آن است. در این روش یک دانه بلوری در داخل ماده مذاب قرار داده شده و به آهستگی بالا کشیده می‌شود و به بلور امکان رشد بر روی دانه را می‌دهد. معمولا در هنگام رشد ، بلور به آهستگی چرخانده می‌شود تا علاوه بر هم زدن ملایم مذاب از هر گونه تغییرات دما که منجر به انجماد غیر همگن می‌شود، متوسط گیری کند. این روش ، ''((روش چوکرالسکی در رشد بلور|روش چوکرالسکی))'' (Czochoralski) نامیده می‌شود. +یک روش جایگزین ، کشیدن بلور از مذاب در هنگام رشد آن است. در این روش یک دانه بلوری در داخل ماده مذاب قرار داده شده و بهآهستگی بالا کشیده می‌شود و به بلور امکان رشد بر روی دانه را می‌دهد. معمولا در هنگام رشد ، بلور بهآهستگی چرخانده می‌شود تا علاوه بر هم زدن ملایم مذاب از هر گونه تغییرات دما که منجر به انجماد غیر همگن می‌شود، متوسط گیری کند. این روش ، __~~green:روش چوکرالسکی~~__ (Czochoralski) نامیده می‌شود.


{picture=fault.jpg}
 !پالایش ناحیه‌ای و رشد ناحیه شناور !پالایش ناحیه‌ای و رشد ناحیه شناور
-استفاده از ناحیه مذاب متحرک به خصوص وقتی که رفت و برگشتهای متعددی در راستای شمش انجام می‌پذیرد، موجب خلوص قابل توجهی در ماده اولیه می‌شود. این ((فرایند پالایش ناحیه‌ای)) نامیده می‌شود. تکنیکهای متداول برای ذوب شمش عبارتند از : ''تابش گرما از یک گرماده مقاومتی ، ((گرمایش القایی)) و گرمایش بوسیله ((بمباران الکترونی)) در فصل مشترک مایع و جامد'' که در حال انجماد است. توزیع خاصی از ناخالصیها بین دو فاز وجود خواهد داشت کمیت مهمی که این ویژگی را مشخص می‌کند، ((ضریب توزیع)) Distribution Coefficient است که به صورت نسبت تراکم ناخالصی در جامد به تراکم آن در مایع در حالت تعادل تعریف می‌شود.

ضریب توزیع تابعی از ماده ، ناخالصی دمای مرز مشترک بین جامد و مایع و سرعت رشد است. اگر مرورهای متعددی صورت گیرد، طول بیشتری از شمش خالص شده و پس از مرورهای متعدد اکثر ناخالصی‌ها به انتهای شمش کشیده می‌شود که می‌توان آن را برید و جدا کرد و در نتیجه یک بلور با خلوص خیلی زیاد باقی می‌ماند. ضریب توزیع که روند بالایش ناحیه‌ای را کنترل می‌کند، در هر گونه رشد از مذاب نیز اهمیت دارد.
+استفاده از ناحیه مذاب متحرک بهخصوص وقتی که رفت و برگشتهای متعددی در راستای شمش انجام می‌پذیرد، موجب خلوص قابل توجهی در ماده اولیه می‌شود. این فرایند ، __~~green:پالایش ناحیه‌ای~~__ نامیده می‌شود. تکنیکهای متداول برای ذوب شمش عبارتند از : ~~brown:تابش گرما از یک گرماده مقاومتی~~ ، ~~brown:گرمایش القایی~~ و ~~brown:گرمایش بوسیله بمباران الکترونی در فصل مشترک مایع و جامد~~ که در حال انجماد است. توزیع خاصی از ناخالصها بین دو فاز وجود خواهد داشت کمیت مهمی که این ویژگی را مشخص می‌کند، __ضریب توزیع__ Distribution Coefficient است که بهصورت نسبت تراکم ناخالصی در جامد به تراکم آن در مایع در حالت تعادل تعریف می‌شود.

ضریب توزیع تابعی از ماده ، ناخالصی دمای مرز مشترک بین جامد و مایع و سرعت رشد است. اگر مرورهای متعددی صورت گیرد، طول بیشتری از شمش خالص شده و پس از مرورهای متعدد اکثر ناخالصی‌ها به انتهای شمش کشیده می‌شود که می‌توان آن را برید و جدا کرد و در نتیجه یک بلور با خلوص خیلی زیاد باقی می‌ماند. ضریب توزیع که روند پالایش ناحیه‌ای را کنترل می‌کند، در هر گونه رشد از مذاب نیز اهمیت دارد.
 !مباحث مرتبط با عنوان !مباحث مرتبط با عنوان
 *((اجسام نیم رسانا)) *((اجسام نیم رسانا))
 *((بلور)) *((بلور))
 *((بمباران الکترونی)) *((بمباران الکترونی))
 *((روش بریجمن در رشد بلور))  *((روش بریجمن در رشد بلور))
 *((روش چوکرالسکی در رشد بلور)) *((روش چوکرالسکی در رشد بلور))
-*((ژرمانیوم))
*((سیلیسیوم))
*((سیلیک))
+*((ژرمانیم))
*((سیلیس))
*((سیلییم))
 *((ضریب توزیع)) *((ضریب توزیع))
 *((فرایند پالایش ناحیه‌ای))  *((فرایند پالایش ناحیه‌ای))
 +*((فرایند تبلور))
 *((قطعات الکترونیکی))  *((قطعات الکترونیکی))
 *((گالیم آرسنیک))  *((گالیم آرسنیک))
 *((گرمایش القایی)) *((گرمایش القایی))
 *((مدارات مجتمع)) *((مدارات مجتمع))
- +*((نقص در ساختار بلور))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 دوشنبه 28 اسفند 1385 [06:24 ]   2   فیروزه نجفی      جاری 
 سه شنبه 27 بهمن 1383 [06:46 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..