Войти
Кристалл кремния в начале процесса роста 
Рост кристалла кремния Кремний плавающей зоны представляет собой очень чистый кремний, полученный вертикальной зонной плавкой. Процесс был разработан в Bell Labs Генри Тойерером в 1955 году как модификация метода, разработанного Уильямом Гарднером Пфанном для германия. В вертикальной конфигурации расплавленный кремний имеет достаточное поверхностное натяжение, чтобы заряд не отделялся. Отсутствие необходимости в защитном сосуде предотвращает загрязнение кремния.
Кремний с плавающей зоной представляет собой высокочистую альтернативу кристаллам, выращенным по методу Чохральского. Концентрации легких примесей, таких как углерод и кислород, чрезвычайно низки. Другая легкая примесь, азот, помогает контролировать микродефекты, а также способствует повышению механической прочности пластин , и теперь ее специально добавляют на этапах роста.
Диаметр пластин с плавающей зоной обычно не превышает 200 мм из-за ограничений поверхностного натяжения во время роста. Стержень поликристаллического сверхчистого кремния электронного качества пропускается через радиочастотную нагревательную катушку, которая создает локализованную зону расплава, из которой вырастает кристаллический слиток. затравочный кристалл используется на одном конце для начала роста. Весь процесс осуществляется в вакуумированной камере или при продувке инертным газом. Зона расплава уносит с собой примеси и, следовательно, снижает концентрацию примесей (большинство примесей более растворимы в расплаве, чем кристалл). Специальные методы легирования, такие как легирование сердечника, легирование таблетками, легирование газом и легирование с нейтронной трансмутацией, используются для включения однородной концентрации примеси.
Кремний с плавающей зоной обычно используется для устройств питания и детекторов. Он очень прозрачен для терагерцового излучения и обычно используется для изготовления оптических компонентов, таких как линзы и окна, для терагерцовых приложений. Он также используется в солнечных батареях спутников, поскольку имеет более высокую эффективность преобразования.
