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布里支曼法
鎖定
- 中文名
- 布里支曼法
- 外文名
- Bridgman method
- 目 的
- 培育單晶
- 時 間
- 1925年
- 應 用
- 生產砷化鎵單晶
- 包 含
- 水平布里支曼法(HB)
布里支曼法簡介
布里支曼法(crystals growth by Bridgman metthod) 是半導體晶體生長的主要方法之一。1925年美國的布里支曼(Bridgman)發明了這種生長單晶的方法，稱為布里支曼法。經完善後用來生長Ⅱ一Ⅵ族化合物晶體和砷化鎵單晶，已成為生產砷化鎵單晶的主要方法。
布里支曼法生長方式
布里支曼法實際是定向結晶法，即在特定温度場的條件下，使材料保持全熔狀態，從熔體的一端到另一端緩慢降温而結晶。布里支曼法用以下幾種方式來完成單晶生長：
(1)盛晶體的容器不動，而整個加熱爐移動，這樣靠結晶部位的温度移動而生成單晶。
(2)加熱爐不動，而盛晶體的容器移動，使熔體緩慢地經過特定的温度梯度部位而生成單晶。
(3)加熱爐與盛晶體容器均不移動，而採用降温的方法使温度場變化而生長成單晶，此種方法稱為梯度凝固法。
布里支曼法分類
水平布里支曼法(HB)
HB法主要用來生長砷化鎵單晶，亦用來生長砷化銦、銻化銦及銻化鎵等單晶。HB爐分為兩温區爐(2T-HB)、三温區爐(3T-HB)和梯度凝固爐(HGF)。
2T-HB爐是HB法生長砷化鎵單晶典型的方法。而3T-HB是生長砷化鎵單晶較為理想的方法，在高低温之間增加了一段中温區，這樣生長界面附近的温度梯度小，有利於單晶生長又能改善晶體的完整性。研究結果表明，中温區的存在能抑制鎵和石英的反應，減少硅的污染。
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HB爐要求穩定的温度控制，現已發展到帶有程序的温控系統，並由計算機來控制若干台HB爐。
HB法設備簡單，可用來生長各種規格的砷化鎵單晶。單晶的完整性好，晶片的形狀一般為D形，可加工成所需要的矩形和圓形。已能生產φ50mm、φ76mm的標準圓片，並已研製出φ100mm的晶片。
垂直布里支曼法(VB)
VB法一般用來生長Ⅱ一Ⅵ族化合物半導體，如(CdSe、CdTe等，其生長速度很慢。對於ZnS、ZnSe、CdS和ZnTe等晶體，由於它們的飽和蒸汽壓很高，難以用此種方法來完成。又發展了高壓布里支曼法來製備這類晶體。
布里支曼法應用
半導體單晶的生長，尤其是砷化物、磷化物單晶的生長，大多采用這種工藝，並根據材料本身的特點對工藝作一些改進，可得到較好的結果。
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