Abstract
We have studied experimentally and theoretically the possibility to obtain a uniform single crystal of SiGe alloy enriched at the Si side. The content of the second component in a crystal 15mm in diameter and 40mm in length grown by the modified floating zone technique from the charge of 79.8 at.% Si and 20 at.% Ge composition with 0.2% B admixture has been investigated using selected area X-ray analysis in different points and in line scanning mode along and across the crystal axis. The longitudinal changes in the germanium concentration proved to be well described by the analytical equation previously derived for conditions of Sb (Ga) doped Ge growth from a thin melt layer in the presence of a heater submerged into the melt. For a more accurate description of the experimental data we have made allowance for the change in the melt layer thickness between the growing crystal and the bottom of the submerged heater. The lateral distribution of the second component not exceeding 5% over the crystal diameter can be significantly improved by reducing the curvature of the phase interface during the growth.
Highlights
We studied experimentally and theoretically the possibility to obtain a uniform single crystal of SiGe alloy enriched at the Si side
The content of the second component in a crystal 15 mm in diameter and 40 mm in length grown by the modified floating zone technique from the charge of 79.8 at.% Si and 20 at.% Ge composition with 0.2% B admixture has been investigated using selected area X−ray analysis in different points and in line scanning mode along and across the crystal axis
The longitudinal changes in the germanium concentration of proved to be well described by the analytical equation previously derived for conditions of Sb (Ga) doped Ge growth from a thin melt layer in the presence of a heater submerged into the melt
Summary
Экспериментально и теоретически изучена возможность получения однородного по длине и сечению монокристаллического сплава SiGe, обогащенного со стороны кремния. Установлено, что продольное изменение концентрации германия хорошо описывается аналитически уравнением, выведенным ранее для условий роста из тонкого слоя расплава монокристалла Ge, легированного примесью Sb или Ga, в присутствии погруженного в расплав нагревателя. Авторами в последнее время разрабатывается новый подход для выращивания кристаллов SiGe, сочетающий преимущества использования погруженного в расплав нагревателя [10, 11] и техники вертикальной зонной плавки. Такой метод [12], названный модифицированным методом плавающей зоны, особенно интересен в плане его применения для получения обогащенного со стороны кремния сплава SiGe, так как в этом случае применение тигля не представляется возможным. Позднее в работе [19] были исследованы условия капиллярной устойчивости при росте кремния, германия и их сплава Si0,8Ge0,2 бестигельным ОТФ−методом, определены соотношения, связывающие основные параметры кристаллизации: скорость роста, диаметр кристалла, толщина слоя расплава из которого он растет, и скорость подачи питающего материала. Ниже приведен анализ характера распределения германия в продольном и поперечном направлениях
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
