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cz法

CZ法,全稱Czochralski法,是一種製造單晶體的技術,由波蘭化學家Jan Czochralski於1916年發明。這種方法主要用於製造矽單晶,其過程如下:

原料準備:將高純度的多晶矽放入石英坩堝中。

熔化:在單晶爐中加熱,使多晶矽融化。

引晶:將一根晶種(籽晶)浸入融液中,引導結晶過程。

生長:通過控制熱場,使籽晶旋轉並緩慢向上提拉,融液中的矽原子會順著晶種的矽原子排列結構在固液交界面上形成規則的結晶,成為單晶體。

冷卻與檢驗:完成生長後,對單晶進行冷卻和檢驗。

切片與拋光:最後將單晶矽片進行切割和拋光處理。

CZ法的主要優點包括能夠生產直徑較大的晶圓,且成本相對較低。此外,CZ法還可以方便地觀察晶體生長過程,減少熱應力,並且能夠方便地使用定向籽晶和籽晶細頸工藝以減小晶體中的缺陷。

然而,CZ法也有其局限性,例如生長速度較慢,且在晶體生長過程中可能會受到空氣和水汽的污染,導致矽片中的雜質含量較高。

總的來說,CZ法是一種精密且高效的單晶體製造方法,廣泛套用於半導體光電子太陽能等領域。