Объемные дефекты

Обычные значения плотности дислокаций в слитках составляют (0,6...5,0)∙10⁴см'². В ряде случаев при выращивании в монокристаллах могут возникнуть поликристаллические включения (поликристаллическая структура) и двойники (блочная структура).

Поликристаллические дефекты в германии являются объемными дефектами, которые характеризуются большой протяженностью дефектной области, превышающей период решетки во всех трех пространственных направлениях. Поликристаллические включения являются макроскопическим нарушением структуры кристалла. Они представляют собой область кристалла, образованную большим количеством беспорядочно ориентированных мелких монокристаллов. Поликристаллическая или блочная структура кристаллов чаще всего возникает на боковой поверхности слитков от макрочастиц загрязнений (окисные пленки, частицы оснастки и т. д.).

Кристаллы германия выращивали на установке "Редмет-10" способом Чохральского в форме цилиндрических слитков в вакууме в графитовом тепловом узле согласно п. 2.1.1. Основная кристаллографическая ориентация монокриталлов была - (111), отклонение от ориентации не превышало l⁰. В качестве исходного сырья использовали поликристаплический зонноочищенный германий.

В монокристаллы для исследований специальным технологическим приемом во время выращивания вводили поликристаллические включения. Поликристаллические включения образовывались на начальной стадии процесса и увеличивались с ростом слитка.

В данной части работы исследовалось распределение дислокаций по высоте и сечению кристаллов в поликристалпических областях, примыкающих к

поликристаллическим включениям и на удалении от поликристаллической части.

На рисунке 3.1 представлены картины сечений монокристалла германия диаметром 77 мм с включением поликристаллизации. Сечения выбраны на различной высоте от начальной (верхней) части кристалла и показывают увеличение площади поликристаллических областей по мере роста кристалла. Поликристаллизация возникла в момент разращивания монокристалла и на верхнем сечении (а) представлена относительно небольшой областью.

Рисунок 3.1- Структура сечений монокристалла германия с поликристаллическим включением, сечение по высоте: а) 3 мм; б) 30 мм;

в) 70 мм; г) 100 мм

На рисунке 3.2. показана зависимость соотношения площадей поликристаллической области к монокристаллической от высоты кристалла.

Полное превращение структуры в поликристаллическую имеет место при достижении слитком высоты, равной 1,5... 1,8 диаметра.

Рисунок 3.2 - Зависимость соотношения площадей поликристаллической области к монокристаллической (S∏