Ge Distribution in Si0.9Ge0.1 Alloy Ingot Grown from Thin Melt Layer

Abstract

Экспериментально и теоретически изучена возможность получения одно-родного по длине и сечению монокри-сталлического сплава SiGe, обогащен-ного со стороны кремния. Содержание второй компоненты в кристалле диа-метром 15 мм и длиной 40 мм, выра-щенном модифицированным методом плавающей зоны из шихты составом 79,8 % (ат.) Si и 20 % (ат.) Ge и с до-бавками 0,2 % (ат.) бора, исследовано с помощью метода рентгеновского микроанализа как в отдельных точках образца, так и в режиме линейного сканирования вдоль оси кристалла и поперек. Установлено, что продольное изменение концентрации германия хорошо описывается аналитически уравнением, выведенным ранее для условий роста из тонкого слоя распла-ва монокристалла Ge, легированного примесью Sb или Ga, в присутствии погруженного в расплав нагревателя. Для более точного описания экспери-ментальных данных был проведен учет изменения толщины слоя расплава между растущим кристаллом и дном погруженного нагревателя по мере кристаллизации. Показано, что по-перечное распределение второй ком-поненты, которое не превышало 5 % по диаметру, может быть существенно улучшено за счет уменьшения кривиз-ны фазовой границы в процессе роста.Ключевые слова: установка и вы-ращивание кристаллов модифициро-ванным методом вертикальной зонной плавки, погруженный в расплав нагре-ватель, кремний, сплав с германием, рентгеновский микроанализ, однород-ность кристалла.