區熔法

區熔法又稱Fz法，即懸浮區熔法。 區熔法是利用熱能在半導體棒料的一端產生一熔區，再熔接單晶籽晶。 區熔法單晶生長

區熔法

區熔法又稱Fz法，即懸浮區熔法。
區熔法是利用熱能在半導體棒料的一端產生一熔區，再熔接單晶籽晶。調節溫度使熔區緩慢地向棒的另一端移動，通過整根棒料，生長成一根單晶，晶向與籽晶的相同。

區熔法的分類

區熔法分為兩種：水平區熔法和立式懸浮區熔法。前者主要用於鍺、GaAs等材料的提純和單晶生長。後者主要用於矽，這是由於矽熔體的溫度高，化學性能活潑， 容易受到異物的玷污，難以找到適合的舟皿，不能採用水平區熔法。

區熔法單晶生長

如果需要生長及高純度的矽單晶，其技術選擇是懸浮區熔提煉，該項技術一般不用於GaAs。區熔法可以得到低至1011cm-1的載流子濃度。區熔生長技術的基本特點是樣品的熔化部分是完全由固體部分支撐的，不需要坩堝。柱狀的高純多晶材料固定於卡盤，一個金屬線圈沿多晶長度方向緩慢移動並通過柱狀多晶，在金屬線圈中通過高功率的射頻電流，射頻功率技法的電磁場將在多晶柱中引起渦流，產生焦耳熱，通過調整線圈功率，可以使得多晶柱緊鄰線圈的部分熔化，線圈移過後，熔料在結晶為為單晶。另一種使晶柱局部熔化的方法是使用聚焦電子束。整個區熔生長裝置可置於真空系統中，或者有保護氣氛的封閉腔室內。

採用與直拉單晶類似的方法

為確保生長沿所要求的晶向進行，也需要使用籽晶，採用與直拉單晶類似的方法，將一個很細的籽晶快速插入熔融晶柱的頂部，先拉出一個直徑約3mm，長約10-20mm的細頸，然後放慢拉速，降低溫度放肩至較大直徑。頂部安置籽晶技術的困難在於，晶柱的熔融部分必須承受整體的重量，而直拉法則沒有這個問題，因為此時晶定還沒有形成。這就使得該技術僅限於生產不超過幾公斤的晶錠。