Технологія виготовлення. 
Напівпровідникові з’єднання типу A4B6

1) Метод Чохральського

Близько 75% всього виробництва монокристалів ведеться за методом Чохральського, який забезпечує найвищу однорідність і структурну досконалість монокристалів. Метод Чохральського — заснований на вільної спрямованої кристалізації на приманку з великого обсягу розплаву, необхідного для вирощування всього злитка.

Послідовність операцій при вирощуванні монокристалів:

• 1. Підготовка вихідних матеріалів — компоновка. Сировиною для плавки є не тільки полікристалічний кремній, а й легуюча домішка, а також залишки кремнію від попередньої операції і відходи монокристалів, що не потрапили в готову продукцію. Компонування включає операції з очищення сировини, дозуванні легуючих домішок, необхідні розрахунки.
• 2. Завантаження матеріалів у тигель, вакумування робочої камери і плавлення. Після цього потужність нагрівача зменшується так, щоб температура розплаву залишалася постійною і близької до температури плавлення, причому забезпечується теплова рівновага, і кількість тепла, що підводиться нагрівачами, точно відповідає його втрат відкритою поверхнею.
• 3. Затравлення — зіткнення монокристалічної затравки з розплавом — зміцнює теплові умови в системі. З’являється додатковий тепловідвід через затравку, а це створює можливість кристалізації при постійній температурі розплаву, так як додаткове тепло (прихована теплота кристалізації) може бути тепер відведено.
• 4. Вирощування шийки. Затравлення супроводжується різким підвищенням температури кристала — затравки, оскільки на стадії плавлення вона перебувала в зоні низької температури. При «тепловому ударі» в ній виникають напруги і відбувається утворення дефектів. Ці дефекти неминуче передалися б вирощуємо кристалу, і щоб позбавитися від них, спочатку піднімають приманку з високою швидкістю і «тягнуть» з розплаву кристал малого діаметра — шийку.
• 5. Зростання і «вихід на діаметр» — збільшення діаметра до заданого номіналу — здійснюється за рахунок зниження швидкості підйому затравки. Необхідний діаметр встановлюється оператором, який спостерігає за процесом через вікно в корпусі установки. Точність керування діаметром злитка зазвичай невисока, тому дається допуск на 3 … 5 мм в більшу сторону.
• 6. Вирощування циліндричної частини ведеться в автоматичному режимі зі швидкістю 1,5 … 3 мм / хв. Оскільки рівень розплаву в тиглі при цьому безперервно знижується, змінюються теплові умови в зоні росту. Цей принциповий недолік важко усувається в методі Чохральського, і забезпечення необхідної однорідності - по довжині злитка — проблема, багато в чому визначальні є техніко-економічні показники. Для цього використовуються всі можливі апаратурні засоби: регулювання температури, швидкості витягування, підйом і опускання нагрівача і тигля.
• 7. Відтягнення на конус і відрив кристала від залишків розплаву завершують процес вирощування.

Недоліки методу Чохральського полягають у наступному:

• 1. Розчинення в кремнії матеріалу кварцового тигля відбувається з помітною швидкістю.
• 2. Внаслідок непрямого і непостійного по довжині злитка фронту кристалізації та зміни гідродинамічних умов спостерігається складна неоднорідність у розподілі домішки і питомого опору по площі кристала.
• 3. Нерівномірний розподіл дефектів, а також домішок по довжині злитка. 5]

Рис. 2.Установка для вирощування по методу Чохральського.

2) Метод бестигельно-зонної плавки

Метод заснований на плавленні невеликої зони полікремнієвої циліндричної заготовки, що знаходиться у вертикальному стані. Необхідна вузька зона розплаву створюється за допомогою високочастотного індуктора (стандартна частота генератора 5,28 МГц). Тепло за рахунок вихрових струмів в самому кремнії, і при достатній потужності виділяється безпосередньо ВЧ-генератора, це призводить до швидкого розплавлення кінця заготовки і утворення краплі. Завдяки невеликій щільності кремнію та високому поверхневому натягу крапля здатна утримуватися на злитку. До неї знизу підводиться запал і далі, як і в методі Чохральського, витягується шия, а потім і циліндрична частина. Вміст домішок в кремнії в результаті бестигельно-зонного плавлення зменшується за рахунок перегріву розплаву і часткового випаровування. Застосування бестигельно-зонного плавлення найбільш доцільно для моносиланового кремнію (чистого), вільного від кисню і вуглецю. В результаті можуть бути отримані монокристали з гранично високим, близьким до власного питомим опором, за рахунок бестигильно-зонної очисткм. 6].

Напівпровідники групи A4B6 є матеріалами, особливими за своїми фізичними властивостями, за різновидами спостережуваних в них ефектів і за можливостями практичного використання. Висока чутливість властивостей напівпровідників до зовнішніх полів і спотворення решітки, висока рухливість носіїв заряду в напівпровідниках A4B6 (до 107 см² / В-с при 4 К) і можливість зміни концентрації вільних — все це відкриває нові можливості для вивчення явищ (в тому числі сегнетоелектричних) в цих кристалах із залученням широкого арсеналу методів дослідження, розроблених для напівпровідників. напівпровідник монокристал плавка перетворювач.

Рис. 3. Етапи процесу вирощування кристала бестигельно-зонною плавкою, коли діаметр індуктора менше діаметра стрижня,

(V1 і V2 — швидкості руху стрижня і затравки відповідно): а) — створення краплі розплаву; б) — змочування затравки; в) — вихід на діаметр; г) — вирощування кристала постійного діаметра.