Influencia de campo elétrico na segregação de dopantes durante o processo de crescimento de cristais pelo método Czochralski

Abstract

Em processos de crescimento de cristais pelo método de Czochralski, é observado que um campo elétrico aplicado ao cristal durante o processo de crescimento modifica a quantidade de dopante incorporada ao cristal. É desenvolvido um modelo, baseado na teoria de Burton, Prim e Slichter, levando-se em consideração as duas classes de material envolvidas, os óxidos e os semicondutores, e os efeitos produzidos pelo campo elétrico, eletromigração, subresfriamento constitucional, Efeito Peltier e efeito Seebeck. Resultados experimentais obtidos em crescimentos de LiNbO3:Cr2O3 e Si:Al são usados para aplicações do modelo In crystal growth processes through the Czochralski method, it is observed that an electrical field applied to the crystal during the growth process modifies the quatity of the dopant incorporated to the crystal. A model is developed based on Burton, Prim and Slichter´s theory, taking into consideration two classes of materials, the oxides and the semiconductors, and the effects produced by the electrical field, electromigration, constitutional supercooling, Peltier Effect, Seebeck Effect. Experimental results obtained from the growth of the LiNbO3:Cr2O3 e Si:Al singlecrystals are used to the model application