Metoda Czochralskiego
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/46/Silicon_crystal_4_inch_interferences_640x480.jpg/325px-Silicon_crystal_4_inch_interferences_640x480.jpg)
Metoda Czochralskiego, proces Czochralskiego – technika otrzymywania monokryształów opracowana w 1916 roku przez polskiego chemika Jana Czochralskiego[1]. Jest ona najstarszą i jedną z najpowszechniej stosowanych na świecie metod wytwarzania monokryształów półmetali (zwłaszcza krzemu do produkcji półprzewodników), metali i ich stopów.
Opis metody
[edytuj | edytuj kod]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/be/Czochralski_Process_PL.svg/400px-Czochralski_Process_PL.svg.png)
Otrzymywanie monokryształu polega na włożeniu do roztopionego materiału zarodka krystalicznego i następnie powolnym i stopniowym wyciąganiu go z roztopu, w sposób zapewniający kontrolowaną i stabilną krystalizację na jego powierzchni. Dodatkowo, jeśli wymagają tego warunki przebiegu krystalizacji, zarodek oraz tygiel mogą zostać wprawione w ruch obrotowy (celem poprawy warunków transportu masy i wymiany ciepła).
W rezultacie otrzymuje się cylindryczny monokryształ o orientacji krystalograficznej zarodka. Wymiary (średnica i długość) oraz kształt hodowanego kryształu kontrolowane są prędkością przesuwu i prędkością obrotową zarodka, ograniczone są jednak parametrami układu zastosowanego do hodowli.
W metodzie Czochralskiego najczęściej stosuje się piece indukcyjne. W zależności od krystalizowanego materiału do topienia stosuje się tygle wykonane z kwarcu, grafitu, azotku boru lub innego materiału żaroodpornego niewchodzącego w reakcję z krystalizowaną substancją. W celu zapewnienia czystości i zapobieżenia utlenieniu proces prowadzi się w próżni albo atmosferze gazu obojętnego.
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]- metody otrzymywania kryształów syntetycznych
- metoda Verneuila
- metoda Bridgmana
- metoda flux-melt
- metoda hydrotermalna
- wafel krzemowy
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ Paweł Tomaszewski: Jan Czochralski i jego metoda. Jan Czochralski and his method, Oficyna Wydawnicza Atut, Wrocław–Kcynia 2003, ISBN 83-89247-27-5