Həm Czochralski metodu (CZ metodu), həm də zona ərimə metodu (FZ metodu) silisium kristalları istehsalında yüksək keyfiyyətli və bircins kristallar almaq üçün geniş istifadə edilən üsullardır. Bu üsulların öyrənilməsi döyüş sənətləri kimi kifayət qədər çalışmaq, bacarıq və səbir tələb edir.
Əla Silisium Kristallarının Hazırlanması
Bu, sürətli, lakin ehtiyatla hərəkət edən döyüş sənəti ustasına bənzəyir. Dəqiqləşdirilmiş silisium kristallarını becərmək üçün bizim CZ metodu ilə eyni şəkildə baş verir. Əvvəlcə kiçik bir kristal, yəni toxum kristal, qızdırılmış əriyən silisiuma daldırılır. Toxum kristal yavaş-yavaş yuxarıya doğru çəkiləndə uzun silisium kristalı yaranır. Kristalın mükəmməl olması üçün onun yuxarı çəkilmə sürətinin də dəqiq nəzarət edilməsi tələb olunur.
Silisiumun Keyfiyyətinin Ehtiyatla Yaxşılaşdırılması
Döyüş sənəti mütəxəssislərinin təkrarlarla təkmilləşməsinə bənzər olaraq, FZ texnikası silisiumun daxilində təkmilləşməni təşviq edir. Bu üsulda silisium çubuğu yavaş-yavaş isti bir zona vasitəsilə çəkilir ki, bu da qeyri-saf maddələrin bir ucunda toplanmasına səbəb olur. Yalnız aşağı qeyri-saf silisium çubuğundan silisiumu yavaşca ayırmaqla, pis hissələr təmizlənir və nəticədə təmiz silisium kristalına çatılır. Bu yanaşma, keyfiyyətli son kristalın alınmasının təmin edilməsi üçün sabir və bacarıq tələb edir.
CZ və FZ Üsullarına Yanaşmanı Dəyişmək
CZ və FZ üsulları silisium kristallarının hazırlanmasında iki xüsusi sirrdir. Bu üsullar metod uzun illər ərzində inkişaf etdirilmişdir və hər addım çox vacibdir. Məsələn, CZ üsulunun əsasən böyük ölçülü yüksək keyfiyyətli silisium kristallarının yetişdirilməsi üçün istifadə edildiyini, FZ üsulunun isə qeyri-saf maddələrdən təmizlənərək silisiumu təmizlədiyini vurğulaya bilərik. Hər iki üsul silisium dinamikası ilə bağlı möhkəm bilik və istiliyin dəqiq nəzarətini tələb edir.
FE4 Kremniy kristalının artımında Çoxralski (CZ) və Yüngül Zona (FZ) üsulları
CZ və FZ üsulları kremniy kristallarının istehsalı üçün uzun və sadə olmayan proseslərdir. Bu, qabda kremniyin əriməsi ilə başlayır, CZ üsulunda isə bir toxum kristalını yuxarı çəkmək və ya FZ üsulunda kremniyin təmizlənməsi ilə davam edir metod məsələn. Bu proses saatlar, hətta günlər çata bilər, çünki hər bir fazanı diqqətlə yoxlamaq və düzəltmək tələb olunur. Nəticədə təmiz kremniy kristalı alınır — bu, smartfonlar və kompüterlər kimi cihazlarda əsas komponentdir.
CZ üsulu və FZ üsulu
Ancaq bu iki üsul yüksək keyfiyyətli kremniy kristallarının artımında fərqlənir. Bu, CZ üsulu ilə daha az defekti olan daha böyük kristalların yaranmasına imkan verir, bu da təmizlik üçün vacibdir. Kremniyin çirklərdən təmizlənməsi üçün FZ üsulu daha effektivdir, buna görə də çox təmiz kremniy kristallarının hazırlanmasında mühüm rol oynayır.