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单晶银是什么?

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单晶银是什么?

发布日期:2019-08-26 09:43 来源:http://www.occdj.com 点击:

  单晶银是什么?

  相对普通的多晶体资料性能特别,一般选用提拉法制备。单晶资料依据晶体成长法制作分为

  借由柴克劳司基法(Czochralski)又叫晶体成长法将复晶晶体提炼成对称的、有规则的、成几许型的单晶格结构。

  浮区法(Floating zone)可将低纯度硅晶体提炼成对称的、有规则的、成几许型的单晶晶格结构。

  单晶是由结构基元在三维空间内,呈周期摆放而成的固态物质。如水晶,金刚石,宝石等。单向有序摆放决定了它具有以下特征:均匀性、各向异性、自限性、对称性、最小内能和最大稳定性。跟着出产和科学技术的发展?天然单晶已经不能满足人们的需求,各种工业都提出了对单晶资料的很多需求,如:钟表业提出了对红宝石的很多需求、机械加工业提出了对金刚石的需求等等。所以单晶资料的前史就进入了人工制备的阶段。

  折叠熔体法成长晶体

  此法为最常用办法,是从结晶物质的熔体中成长晶体。适用于光学半导体,激光技术上需求的单晶资料。

  (一)晶体成长的必要条件。

  依据晶体成长时系统中存在的--由熔体(m)向晶体(C)自发转变时--两相间自由焓的联系:Gm(T)>Gc(T),即△G=Gc(T)-Gm(T)≈△He-Te△Se-△T△Se=△T△Se<0。结晶时, △Se>0,只有△T<0 。熔体单晶体成长的必要条件是:系统温度低于平衡温度。系统温度低于平衡温度的状况称为过冷。△T的绝对值称为过冷度。过冷度作为熔体晶体成长的驱动力。一般情况:该值越大,晶体成长越快。当值为零时,晶体成长停止。

  (二)晶体成长的充分条件

  晶体成长是发生在固-液(或晶-液)界面上。一般为保证晶体粒成长只需使固-液界面邻近很小区域熔体处于过冷态,绝大部分熔体处于过热态(温度高于Te )。已成长出的晶体温度又需低于Te。就是说整个系统由熔体到晶体的温度由过热向过冷改变。过热与过冷区的界面为等温区。此面与晶体成长界面间的熔体为过冷熔体。且过冷度沿晶体成长反方向逐步增大。晶体的温度最低。这种由晶体到熔体方向存在的温度梯度是热量输运的必要条件。热量由熔体经成长面传向晶体,并由其转出。

  晶体成长的充分条件:(dT/dz)c必定、(dT/dz)m为零时,整个区域熔体处于过冷态,晶体成长速率最大。关于必定结晶物质,过冷度必定时,决定晶体成长速率的主要因素是晶体与熔体温度梯度(dT/dz)c与(dT/dz)m的相对大小。只有晶体温度梯度增大,熔体温度梯度削减,才能提高晶体成长速度。需指出:晶体成长速度并非越大越好,太大会呈现不完全成长,影响质量。

单晶银

  (三)晶体成长办法

  1 提拉法:提拉法适于半导体单晶Si、Ge及大多数激光晶体。

  工艺流程:

  1)同成分的结晶物质熔化,但不分解,不与周围反应。

  2)预热籽晶,旋转着下降后,与熔体液面触摸,待熔后,缓慢向上提拉。

  3)下降坩埚温度或熔体温度梯度,不断提拉籽晶,使其籽晶变大。

  4)等径成长:坚持合适的温度梯度与提拉速度,使晶体等径成长。

  5)收晶:晶体成长所需长度后,拉速不变,升高熔体温度或熔体温度不变,加速拉速,使晶体脱离熔体液面。

  6)退火处理晶体。

  2 坩埚下降法:

  在下降坩埚的进程,能精细测温,控温的设备中进行。过热处理的熔体降到稍高于凝固温度后,下降至低温区,完结单晶成长,并能继续坚持。

  3 泡生法:

  过热熔体降温至稍高于熔点,下降炉温或冷却籽晶杆,使籽晶周围熔体过冷,成长晶体。操控好温度,就能坚持晶体不断成长。

  4 水平区熔法:

  盛有结晶物质的坩埚,在带有温度梯度的加热器,从高温区向低温区移动,完结熔化到结晶进程。

  以上四种晶体成长运用的坩埚,应具备:熔点高于工作温度200℃,不与熔体互熔起化学反应,良好的加工性及抗热震性,热膨胀系数与结晶物质相近,常用铂、铱、钢、石墨、石英及其它高熔点氧化物。

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