是在20世紀50年代提出並很快被套用到晶體製備技術中。在懸浮區熔法中，使圓柱形矽棒固定於垂直方向，用高頻感應線圈在氬氣氣氛中加熱，使棒的底部和在其下部靠近的同軸固定的單晶籽晶間形成熔滴，這兩個棒朝相反方向旋轉。然後將在多晶棒與籽晶間只靠表面張力形成的熔區沿棒長逐步向上移動，將其轉換成單晶。
基本介紹
- 中文名：懸浮區熔法
- 提出時間：20世紀50年代
- 套用到：晶體製備技術
- 反應環境：充滿氬氣的密封反應室
- 缺點：一是熔體與晶體的界面複雜，二是成本很高
- 特點：製備的單晶矽的電阻率非常高，特別適合製作電力電子器件。
懸浮區熔法是在20世紀50年代提出並很快被套用到晶體製備技術中。在懸浮區熔法中，使圓柱形矽棒固定於垂直方向，用高頻感應線圈在氬氣氣氛中加熱，使棒的底部和在其下部靠近的同軸固定的單晶籽晶間形成熔滴，這兩個棒朝相反方向旋轉。然後將在多晶棒與籽晶間只靠表面張力形成的熔區沿棒長逐步向上移動，將其轉換成單晶。
懸浮區熔法製備的單晶矽氧含量和雜質含量很低，經過多次區熔提煉，可得到低氧高阻的單晶矽。如果把這種單晶矽放入核反應堆，由中子嬗變摻雜法對這種單晶矽進行摻雜，那么雜質將分布得非常均勻。這種方法製備的單晶矽的電阻率非常高，特別適合製作電力電子器件。目前懸浮區熔法製備的單晶矽僅占有很小市場份額。
懸浮帶熔法是在充滿氬氣的密封反應室中進行的，首先將一根長度大約為50到100厘米的多晶態矽棒垂直的放置在高溫反應室里，加熱線圈把矽棒的末端融化，然後把籽晶晶體熔入已經熔化的區域，熔體將會藉著熔融矽的表面張力而懸浮在籽晶與多晶棒之間，然後加熱線圈緩慢向上升高而把熔融矽上方部分的多晶矽棒熔化。此時靠近籽晶的一端熔融矽開始凝固，形成與籽晶晶體相同的晶向。當加熱線圈掃過整個矽棒後，便能使其轉變成單晶矽的晶棒。
懸浮區熔法有兩個主要的缺點，其一是熔體與晶體的界面複雜，所以很難得到無層錯的晶體，其二是它的成本很高，因為它需要高純度的多晶矽棒當做原始材料。
