Proceso de Czochralski

Gráfico do proceso Czochralski: #1 Fusión da cuberta de polisilicio #2 Introdución da semente do cristal #3 Comezo do crecemento do cristal #4 Sacar o cristal cara a arriba #5 Cristal formado cun residuo de sílice fundido

Barra de silicio puro producido co proceso Czochralski

Aparello de 1956 para o cultivo de cristais polo proceso Czochralski

O proceso de Czochralski ou proceso Czochralski, abreviado proceso CZ, é un método de cultivo de cristais empregado para a produción industrial de cristais simples a partir dunha variedade de materiais cristalinos para os que se pretende obter cristais de alta pureza e sen defectos. A metodoloxía úsase na produción de materiais semicondutores, como silicio, xermanio e arseniuro de galio, de metais para os que se busca un alto grao de pureza química, como paladio, platino, prata e ouro, e de varias sales e xemas sintéticas.

O nome do proceso honra ao científico polaco Jan Czochralski, que descubriu o método en 1916, cando estudaba a velocidade de cristalización dalgúns metais.

Este proceso normalmente realízase nunha atmosfera inerte, como o argon e nunha cámara inerte, como cuarzo.

Vantaxes

O crecemento dunha superficie libre (a diferenza da solidificación nunha configuración de configuración) acolle a expansión volumétrica sen o maior problema, isto elimina as complicacións que poden xurdir cando o fundente molla o recipiente.

Neste método, pódense obter grandes monocristais a altas velocidades. Actualmente o diámetro dos cristais pode variar cambiando os parámetros térmicos. Tamén se pode alcanzar alta perfección cristalina.

Limitacións

Aínda que o cultivo de Czochraslki se pode realizar baixo presións moderadas, non é óptimo para o crecemento material cando é alta a presión de vapor no punto de fundición dun dos seus compoñentes.

As dificultades primarias están asociadas a problemas de xestión de rotación e cultivo de cristal, e cos requisitos da configuración térmica para manter o equilibrio termodinámico entre o vapor e o fundente.

A necesidade de usar un crisol no proceso de crecemento Czochralski implica o risco de contaminar o fundente. Ademais, este método non vale para o crecemento continuo.

Galería de fotos

• 
  Sección de aparello para cultivo CZ
• 
  Produtos e ferramentas empregadas
• 
  Crisol usado no proceso Czochralski
• 
  Crisol despois de ser usado
• 
  Crecemento de cristal por proceso CZ

Véxase tamén

Ligazóns externas

• Proceso Czochralski no Articleworld (en inglés)
• Animación sobre o procesamento de obleas de silicio no YouTube (en inglés)