Dobór warunków wzrostu monokryształów antymonku galu o średnicy 3 zmodyfikowaną metodą Czochralskiego

Zbadano możliwość zwiększenia (do 3 cali) średnicy monokryształów antymonku galu (GaSb) w układzie termicznym niskociśnieniowego urządzenia wykorzystywanego do otrzymywania kryształów o średnicy 2 cale. Zmodyfikowano technologiczne warunki procesu krystalizacji umożliwiając otrzymanie kryształów o ciężarze ~ 1,9 kg i stabilnej średnicy. Opracowano warunki otrzymywania monokryształów antymonku galu o średnicy 3 cale zmodyfikowaną metodą Czochralskiego. Zbadano wpływ parametrów technologicznych na przebieg procesu monokrystalizacji oraz własności otrzymywanych kryształów. Przeprowadzono procesy krystalizacji zmodyfikowaną metodą Czochralskiego, jak też proces zintegrowany (synteza in-situ połączona z monokrystalizacją) uzyskując kryształy GaSb domieszkowane tellurem o koncentracji elektronów w zakresie od 2 x 10¹⁷cm^-3 do 2 x 10¹⁸cm^-3 . Zbadano koncentrację domieszki (metodą GDMS - Glow Discharge Mass Spectroscopy) rozkłady własności elektrycznych (pomiary hallowskie) i strukturalnych (pomiary EPD - Etch Pit Density) otrzymanych kryształów.

The possibility of growing gallium antimonide (GaSb) single crystals measuring 3 inches in diameter in a thermal system previously used for growing 2 - inch crystals was checked. Technological parameters modified for bigger crystals allowed obtaining GaSb crystals weighting ~ 1,9 kg and having a stable diameter ~ 80 mm. An integrated process of in-situ synthesis, modified Czochralski crystal growth as well as recrystallization process were performed. The influence of technological parameters on crystal growth was investigated. Tellurium doped n-type GaSb single crystals with the carrier concentration ranging between 2 x 10¹⁷cm^-3 and 2 x10¹⁸cm^-3 - were obtained. Electrical parameters were determined by Hall measurements, whereas the dopant concentration was estimated by carrying out the GDMS analysis and the structural quality by measuring the etch pit density (dislocation density).