[发明专利]一种利用帕尔贴效应实现单晶生长控制的方法

摘要

一种利用帕尔帖效应实现单晶生长控制的方法，在磁悬浮冷坩埚射频加热提拉法单晶生长系统上，通过控制射频加热功率及选择坩埚内的投料量，使熔体适当接触坩埚内表面来达到电流通过固液界面等步骤来实现单晶生长尺寸控制、生长界面标记和调制掺杂的目的。本发明可制备高质量、超晶格结构体单晶，可研究单晶生长界面状态。本发明反应快、控制精确；可实现更精细，边缘更完整的生长界面标记和调制掺杂。本发明适于所有导电材料。

主权项

1.一种利用帕尔贴效应实现单晶生长控制的方法，其采用提拉法，生长设备为金属机械升降装置，将一个电源的两个输出端分别接到籽晶杆和坩埚支撑系统上，电流经导线引入籽晶杆，通过籽晶、晶体、晶体和熔体的固液界面、熔体、熔体和磁悬浮金属水冷坩埚的接触界面、磁悬浮金属水冷坩埚、磁悬浮金属水冷坩埚的金属支撑部分，最后经导线返回电源，此电流也可反相流动，其具体过程包括如下步骤：(1)以真空、惰性气体或氮气为保护气氛，将生长材料投入磁悬浮金属水冷坩埚，使用频率为45～300千赫兹和功率为4～45千瓦的射频加热待生长材料，加热温度范围为生长材料的熔点至2500℃，并且磁悬浮金属水冷坩埚保持低于100℃的温度，使得所述生长材料的熔体与磁悬浮金属水冷坩埚表面接触，在接触界面形成固液界面；(2)在单晶生长时，采用10～25安培的直流电流通过固液界面，可以引起正在生长的籽晶或晶体的侧向尺寸的变化，从而控制了纵向生长速度的变化或对生长界面标记，最后获得单晶。