闫 萍，庞炳远，索开南

(中国电子科技集团公司第四十六研究所，天津300220)

锗晶体主要被用作红外光学材料、制作γ射或X射线探测器及高效太阳能电池的衬底材料，由于这种材料的稀缺性且价格十分昂贵，其市场份额远远小于硅材料。目前锗单晶一般都采用直拉（CZ）法或VGF法生长，由于在某些探测器应用领域，需要净杂质含量达到1×1010个（分子数）/cm3的高纯度锗单晶，于是我们想到了硅单晶生长中的悬浮区熔工艺。

如果采用悬浮区熔法生长锗单晶，由于晶体生长过程中与材料接触的只有环境气体，且可以利用杂质的分凝及蒸发对材料进行提纯，因此有可能得到更高纯度的锗单晶材料。但由于锗熔体的密度是硅的2倍以上，锗熔体的散热效率远低于硅熔体，且锗材料又具有远低于硅材料的熔点及比热容等，所有这些特点，使得用悬浮区熔法生长锗单晶时，在悬浮状态下保持一个稳定的熔区、使生长界面良好有序地结晶以及使熔化界面不致因熔体的下坠而形成难以熔化的腰带等成为锗单晶生长中要解决的关键问题。

1 实验与结果

1.1 实验条件

1.1.1 设备及仪器

锗单晶生长设备：L4375-ZE型区熔炉；

锗晶体中的位错检测：BH-2型金相显微镜。

1.1.2 主要原材料

锗原料：直径20 mm，长度为107 mm；

籽晶：正<100>晶向。

Ar气：5 N

1.1.3 加热线圈

硅单晶生长用加热线圈：线圈的内径27 mm，外径90 mm，下表面角度为8°，上表面角度为6°。

锗单晶生长专用线圈：内径15 mm，外径60 mm，上表面角度为 9°，下表面角度为0°。

1.2 实验及结果

1.2.1 用硅单晶生长加热线圈生长锗单晶