방향성 결정화 공정에 의한 실리콘 모노결정 성장

전문가 제언

○ 단결정의 성질은 성장조건과 성장과정의 차이에 의하여 크게 다르게 나타나는 현상은 결정성장에 종사하는 사람들에게는 경험에서 알게 된다. 결정의 성장과 성장한 결정의 완전성에 대하여 계통적으로 조사한 내용은 주로 용융성장의 경우이다. 성장조건에 의하여 불완전한 결정을 제거하여 안정한 결정을 수요자에게 공급하게 된다.

○ 융액에서 성장한 결정에 포함된 주된 결정결함은 셀(cell)구조, 계통구조, 선상격자결함으로 분류된다. 에칭 등의 화학처리나 현미경 등의 광학관찰로 간단히 이들 결함은 발견된다. 이 결함을 거시결함으로 간주한다. 결정결함에는 성장 중에 들어간 불순물이 어떤 형태로든 관여된 것으로 본다. 원료의 순도를 높이면 결함이 소멸하는 경우가 많다.

○ 셀 구조는 불순한 금속이 융액에 들어와서 결정성장(응고)때 나타나는 현상이다. 고체액체 계면에 벌집 같은 집합체가 모여든다. 이것이 입계(grain boundary)이다. 계통구조에는 고체액체 계면에 가느다란 줄무늬가 반복해서 나타나는 현상이다. 결정화 속도가 불안정할 때 일어난다. 선상결함은 일종의 전위(dislocation)를 말한다.

○ 광전자용 실리콘에 모노결정체(mono-crystalline)의 사용을 권장한다. 이 글에서 결정을 성장하는 방법에 특이한 내용은 발견되지 않으나, 용융물을 고화하는 과정에서 용융부분과 응결부분의 경계 온도구배를 온도 계지에 의존하는 것을 줄이고 절연제를 사용하여 온도구배를 조절하여 결정의 숙성시간을 충분히 길게 한 것이 특징이다.

○ 단결정, 모노결정체, 다결정체, 복합결정체라는 용어가 특허에 등장한다. 단결정 이외의 결정체는 모두 결함을 함유하고 있다고 보는 것이 옳다. 한 개의 단결정은 원자, 이온, 분자가 어떤 방향으로도 규칙적으로 배열되어 있는 무결함결정체이다. 모노결정은 특수한 면만이 규칙배열을 하고 있는 결정이다. 한 개의 대형 단결정을 얻는 것은 어렵다.

저자

khattak, et al.

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2010

권(호)

WO20100005705

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~51

분석자

박*학

분석물

• 방향성 결정화 공정에 의한 실리콘 모노결정 성장.pdf [458,034 byte]

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