晶体生长提拉法英文解释翻译、晶体生长提拉法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 crystal pulling method; Czochralski method
分词翻译:
晶体生长的英语翻译:
【计】 crystal growth
【化】 crystal growth
提拉法的英语翻译:
【化】 Czochralski method; pulling method
专业解析
晶体生长提拉法(Czochralski method)是一种通过垂直提拉熔融材料制备单晶的工艺,广泛应用于半导体、光学材料等领域。该方法由波兰科学家扬·丘克拉斯基(Jan Czochralski)于1916年首次提出,其核心原理是将籽晶浸入熔融材料中,通过精确控制温度与提拉速度,使熔体在籽晶表面定向凝固形成单晶。
关键步骤与原理
- 熔融原料:将高纯度材料(如硅、蓝宝石)置于惰性气体保护下的坩埚中加热至熔点以上。
- 籽晶引晶:用特定晶向的籽晶接触熔体表面,通过界面张力使熔体附着于籽晶。
- 提拉与冷却:以毫米/小时量级的速度缓慢提拉籽晶,同时通过热场设计实现定向散热,形成连续单晶棒。
- 直径控制:通过实时反馈系统调节温度梯度,维持晶体直径均匀性(典型误差<1%)。
技术优势
- 可制备直径达300mm、长度超过2m的大尺寸单晶硅(应用于集成电路制造)
- 晶体缺陷密度低于10/cm²,满足激光晶体、LED衬底等光学器件的需求
权威参考文献
- 美国化学学会《晶体生长技术综述》(2023版)解析热力学参数对界面稳定性的影响
- 国际晶体生长协会(IOCG)标准手册中详细记载了提拉法设备参数与质量控制体系
网络扩展解释
晶体生长提拉法(Czochralski法)是一种从熔体中生长高质量单晶体的重要技术,由波兰科学家J. Czochralski于1917年提出。以下是其核心要点:
一、定义与基本原理
提拉法通过将籽晶浸入熔融原料中,在旋转和缓慢提拉过程中使熔体在籽晶表面结晶,最终形成单晶。其核心步骤包括缩颈、扩肩、转肩、等径生长、收尾和拉脱。该方法适用于氧化物、半导体材料(如硅、蓝宝石)及人工宝石(如红宝石、钇铝榴石)的制备。
二、工艺流程
- 原料熔化:将多晶原料置于耐高温坩埚(如氧化锆、氧化铝)中加热至熔点以上形成熔体。
- 引晶与缩颈:籽晶接触熔体表面后轻微熔化,随后缓慢提拉并旋转,通过“缩颈”减少位错缺陷。
- 扩肩与等径生长:调整温度梯度,使晶体逐渐扩大至目标直径并保持均匀生长。
- 收尾与拉脱:生长结束时减小直径,避免热应力导致晶体开裂。
三、主要优缺点
- 优点:
- 可实时观察生长过程;
- 晶体不与坩埚接触,减少应力和寄生晶核;
- 生长速率快,适合工业化生产。
- 缺点:
- 高温下坩埚材料可能污染熔体;
- 对高熔点或反应性强的材料适用性有限。
四、应用与发展
提拉法广泛应用于半导体工业(如单晶硅)和人工宝石合成(如蓝宝石、YAG激光晶体)。其衍生技术熔体导模法可控制晶体截面形状,减少后续加工成本。
如需更完整的工艺参数或具体案例,可参考、2、6等权威来源。
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