Метод Чохральского - Инжиниринг, Харьков

Метод Чохральского - один из наиболее популярных и широко используемых промышленных методов выращивания монокристаллов полупроводниковых и диэлектрических материалов, а также синтетических кристаллов драгоценных камней. Технологические особенности проведения процесса определяются требованиями к геометрическим параметрам, структуре, морфологии и физико-химическим свойствам монокристаллов.

• высокий уровень автоматизации технологического процесса кристаллизации позволяет проводить процесс кристаллизации при минимальном участии оператора;
• возможность получения монокристаллов заданной кристаллографической ориентации, с малыми отклонениями оси роста от этого направления;
• наличие высоких температурных градиентов в расплаве у фронта кристаллизации, обеспечивающих условия устойчивости гладкого фронта кристаллизации;
• достаточная простота получения монокристаллов диаметром до 50 мм, имеющих высокое оптическое и структурное качество, что позволяет использовать их для изготовления активных лазерных элементов;
• использование газовых сред кристаллизации с различным окислительно-восстановительным химическим потенциалом позволяет выращивать монокристаллы разного химического и стехиометрического состава;
• рост кристалла из расплава происходит без контакта со стенками тигля, что даёт возможность легко менять геометрические параметры растущего кристалла и визуально контролировать его рост;
• метод позволяет задавать геометрическую форму растущего кристалла путём варьирования температуры расплава и скорости вытягивания;
• тепловые узлы метода Чохральского отличает простота, надёжность, низкая стоимость и экономичность при эксплуатации.

В Институте монокристаллов НАН Украины разработан метод выращивания высокотемпературных монокристаллов методом Чохральского в акустическом ультразвуковом поле, что позволяет активно воздействовать на гидродинамику и газонасыщенность расплава. Методом Чохральского специалистами института выращиваются сцинтилляционные монокристаллы тяжёлых оксидов CdWO₄, PbWO₄, PbMO₄ и Тi:сапфир для лазерной техники.