泡生法 泡生法又称为凯氏长晶法(Kyropoulosmethod),简称KY法。其原理与直拉法类似,先将原料加热至熔点后熔化形成熔液,再把单晶种(SeedCrystal,又称籽晶)接触到熔液表面,晶种以极缓慢的速度往上拉升,晶种往上拉升一段时间以形成晶颈,待熔液与晶种界面的凝固速率稳定后,晶种便不再拉升,也没有作旋转,仅以控制冷却速率方式来使晶体从上方逐渐往下凝固,最后整体凝固成一个单晶体。下图是泡生法的设备装置示意图。 泡生法与提拉法最大的区别是,泡生法不以提拉为主要的长晶手段,泡生法在晶体生长过程中只拉出晶体头部颈部,晶体其余部分依靠温度变化来生长,通过设置温度梯度使得熔体结晶逐步往下进行,结晶界面始终在熔体中推移和扩展。下图左边是泡生法的生长过程示意图,右边是生长开始和生长结束时候的示意图。可见泡生法生长环境比提拉法稳定,容易生产出高质量晶体。
泡生法技术优势:
1)在整个晶体生长过程中,晶体不被提出坩埚,仍处于热区。可以控制冷却速度,减小热应力;
2)晶体生长时,固液界面处于熔体包围中,生长稳定,热应力小,缺陷少;
3)可以选用软水作为热交换器内的工作流体,装置成本低,效果好;
缺点:
1)生长难点是温度场的控制比提拉法要求更高。容易受到机械振动影响。
2)生长速度比提拉法低,效率不够高。
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