提拉法的主要优点:
(1)在晶体的生长过程中,可以方便地观察晶体的生长状况;(2)晶体在熔体的自由表面处生长,而不与坩埚相接触,可以减少晶体的应力并防止坩埚壁上的寄生成核;(3)可以方便地使用定向籽晶得到完整的具有所需取向的晶体。(4)能够以较快的速度生长质量较高的晶体。提拉法的应用:
(1)提拉法广泛用于生长 Si、Ge、 GaAs等半导体单晶材料,(2)为防止物料中 As、 P等的损失,反应经常在高压惰性气氛中进行, 或使用液相封盖技术。(3)目前提拉法已用于生产激光发生器件,例如Nd-YAG等激光材料。下图是采用提拉法生长的晶锭,它经切割后成为我们半导体行业常接触的晶圆。晶锭经切割后,成为晶圆,晶圆外观如下图:上面讲解了一种晶体生长的方法,下面大致讲解一些晶体的应用。根据行业应用不同,晶体应用主要分如下几类:(1)压电晶体:
在外力作用下发生变形时,其表面产生电荷效应的晶体;应用:
可制成换能器、振子以及传感器。主要晶体:
人工水晶等。(2)电光晶体:
在外加电场作用下折射率发生变化,从而使通过晶体的一束激光分解为两束偏振方向相互垂直的偏振光,并产生一根位差效应的晶体。应用:
适用于激光的调制和偏振。
常用晶体:
铌酸锂、钽酸锂以及磷酸二氢钾(KDP)
(3)非线性光学晶体:
组成晶体的原子因外层电子在光作用下偏离其平衡位置而发生极化常用晶体:
磷酸二氢钾、铌酸锂、铌酸钾以及偏硼酸钡、三硼酸锂(4)光折变晶体:
在光作用下可引起折射率变化的晶体。主要晶体:
钛酸钡、硅酸铋、铌酸锂、铌酸钡钠等。(5)闪烁晶体:
具有闪烁效应的晶体.应用:
测量核辐射能量主要晶体:
锗酸铋,掺铊的碘化钠等(6)激光晶体:
吸收足够的能量之后能发出一种特殊的强光——"激光"!主要晶体:
红宝石、钇铝石榴石(7)半导体晶体 :
电阻率介于典型的金属和绝缘体之间的一类物质,其电阻率在10-2至107 欧姆/厘米之间。常见的晶体:
周期表上第IV主族的硅(Si)和锗(Ge),此外还有III~V族的砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb)和II~VI族的硒化锌(ZnSe)等。