Если проблема получения
бездислокационных монокристаллов кремния большого диаметра при
выращивании по методу Чохральского решается сравнительно просто, то
на пути получения этим методом крупногабаритных малодислокационых
монокристаллов большинства полупроводниковых соединений возникают
принципиальные сложности. Они обусловлены, в первую очередь, существенно
более низкими значениями критических напряжений образования
дислокаций в этих материалах, их меньшей теплопроводностью и
трудностью обеспечения стехио-метрического состава в процессе
выращивания.
Для снижения плотности дислокаций
в выращиваемых монокристаллах, в данном случае широко используется
легирование до сравнительно высоких концентраций так называемыми
упрочняющими примесями, повышающими критические напряжения образования
дислокаций в соответствующих материалах. В качестве таких упрочняющих
примесей хорошо зарекомендовали себя изовалентные примеси, обладающие
высокой растворимостью в соответствующих полупроводниковых материалах
и слабо влияющие на их электрофизические свойства (например, In в
монокристаллах GaAs; Zn в монокристаллах CdTe).
Однако более предпочтительным
способом получения малодислокационных монокристаллов является
снижение уровня термических напряжений в выращиваемом из расплава
слитке, поскольку именно термопластическая деформация является в
данном случаем основной причиной генерации в нем дислокаций. Так как
уровень термических напряжений напрямую связан с величиной осевых и
радиальных температурных градиентов в выращиваемом кристалле, то
естественно возникает задача снижения последних. При этом
принципиально важным является линейный или близкий к нему характер осевого
распределения температуры в кристалле в области, прилегающей к фронту
кристаллизации.
Выполнить эти условия в
традиционном процессе вытягивания монокристаллов из-под слоя
герметизирующего флюса, без существенного поверхностного разложения слитка
в области над флюсом, не удается. Новые возможности в этом плане
предоставляет разработанный сравнительно недавно способ выращивания
монокристаллов по методу Чохральского с жидкостной герметизацией
расплава, в условиях поддержания в газовой атмосфере ростовой камеры
над слоем флюса контролируемого давления паров летучего компонента
соответствующего соединения, позволивший решить задачу создания
необходимых тепловых условий выращивания, не опасаясь поверхностного
разложения ра-
