Czochralského metoda

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Fáze Czochralského metody

Czochralského metoda růstu krystalu (anglicky Czochralski procces) je metoda užívaná pro pěstování syntetických monokrystalů (nejčastěji z křemíku (Si), germania (Ge) a gallium arsenidu GaAs). Metoda je pojmenována po polském chemikovi (Jan Czochralski), který ji objevil již v roce 1916.

Postup[editovat | editovat zdroj]

Při této metodě je pevný krystal pomalu (5–150 mm za hodinu, s rotací 10–100 otáček za minutu) vytahován z kapalné taveniny na zárodku vysoce kvalitního materiálu, nejčastěji wolframu (materiál s vysokým bodem tání). Pro vypěstování kvalitních monokrystalů se užívá speciálních typů kelímků (v angličtině zvaných crucibles – doslova výheň) vyráběných z křemene, do kterých je na začátku umístěn roztavený materiál (při teplotě cca 1500 °C). Koncentrace se podél tahaného materiálu mění a nečistoty mají tendenci zůstávat v kapalné fázi. Při růstu je nutno v peci udržovat stálé podmínky, např. atmosféru tvoří některý z inertních plynů (např. argon), též velmi záleží např. na ovládání teploty a prostorové orientaci.

Podmínky růstu monokrystalu[editovat | editovat zdroj]

  • rozhraní mezi monokrystalem a taveninou musí být chladnější než ostatní tavenina
  • možnost kontroly teploty
  • čistý povrch taveniny
  • viskozita taveniny
  • charakter krystalografických fázových přeměn
  • osová symetrie tepelného proudu

Užití[editovat | editovat zdroj]

Touto metodou se pěstují krystaly jako např. rubín, křemík, Nd:YAG, Nd:YAP a další. Průměr takto vypěstovaného křemíkového monokrystalu může dosáhnout až 300 mm (připravuje se nový, 450mm postup, s nasazením v roce 2012). Tato metoda se také užívá při výrobě monokrystalů, na kterých se měří magnetokalorický jev. Jedná se převážně o sloučeniny gadolinia (Gd) a yterbia (Y).

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Logo Wikimedia Commons
Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Czochralski process na anglické Wikipedii a Czochralského metóda na slovenské Wikipedii.

Související články[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

VRBOVÁ, Miroslava. Lasery a moderní optika. Praha : Prometheus, 1994. 474 s. ISBN 80-85849-56-9. S. 44.  

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]