补充资料：丘克拉斯基法

丘克拉斯基法
Czoehralski method

丘克拉斯基法Czoehralski method利用籽晶从增祸熔体中提拉制备单晶的方法，又称直拉法。简称CZ法。因波兰人J.丘克拉斯基(Czoehralski)于1918年曾用此法测定结晶速率而得名。美国人G.K.蒂尔(Teal)和J.B.里特尔(Little)于1950年首先用此法拉制出锗单晶。 原理与工艺直拉法基本原理示于图1。拉晶过程开始于旋转的籽晶一端浸入熔体，然后顺序为引晶、缩颈、放肩、等径拉制、收尾等步骤。炉内的传热、传质、流体力学、化学反应等过程都直接影响单晶的生长与质量。拉晶过程中能直接控制的参数有:温度与热场，籽晶的晶向、旋转与升降，柑祸的材质、旋转与升籽晶轴传图形传感籽晶夹持系统石甩托石墨加热器保温罩柑锅轴传动直拉单茹炉及其墓本原理示意图嵘蜘酌降，炉内气体的种类、流向、流速、压力等。 传热过程热传导对晶体的直径、拉速、固液交界面形状、晶体缺陷的生长都起着决定性的作用。拉晶过程中，结晶前沿处的热平衡可表示为 △万‘之弊+凡琴A，一凡车A，(1) ““dt“‘口{Yi““‘Zd曰矶“2_。二二二、，一，，‘~、J”2、，‘、、~一。一‘曰式中△H为熔化潜热，毕井为单位时间结晶的质鼠，‘、’一“/子”曰’甘’目卜旧dt/砂一’一”J’，一曰~目J从甲，，，、，助。二、、~dT、，~。二、，口*一*，、，皓凡为熔体导热系数，书毛，为熔体的温度梯度，Al为熔“”‘”目一’‘~~~，叹无)‘“”“厅“’~~”’‘’“‘，~”目一、阁~体、~~二，、，。。二‘、~dT、，。一体向界面传热面积，凡为晶体导热系数厂号笼牙为晶体一‘”’~’‘“’‘~护，，“艺’‘““厅’书八’‘刁、~，口灭)’砂目曰一胭***，、，_‘二~，‘宕”2~，*、。一，~温度梯度，AZ为散热面积。卫答和Al都与晶体截面~~F尸~，“22切~‘”、~‘甘’Qdt””“i曰，’~p曰一~~积，也就是与半径RZ成正比;根据较精确的计算AZ约与R3IZ成正比。因此，(D式可写作拉速 dml_A。‘~一一万石石.石石玉一下亏干一力凸J 口z兀It一以丫允(2)式中d为密度，△T为柑涡壁温度与结晶温度之差，A、B为常数。(2)式表示拉速与直径、温度的关系。 从(l)式，K1取决于熔体的流动。增祸中的熔体流动受以下5种力的驱动:①温差所产生的热对流;②表面张力差所产生的表面对流;③晶体提拉所产生的强制对流;④晶体旋转所产生的强制对流;⑤柑涡旋转所产生的强制对流。为了近似地研究液流的规律性，常把①和④进行分析。

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