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空生长晶体

时间:2019-06-20    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

空生长晶体

 

“敢上九天榄月,敢下五洋捉鳖”,这在过去是一种神话,人类用这句

话来表达改造自然的决心。然而这类神话却吸引了一批科学的探索者,为实

现这种神话而献身。他们企盼着能在失重和高洁净的太空随心所欲地生产各

种性能优良的材料,特别是单晶材料。科学家们在 1983 年 12 月发射的宇宙

飞船空间实验室 1 号中,进行了制备单晶的实验,把在地球上生长单晶体的

设备和方法,搬上太空实验室并制造出半导体硅和半导体锑化镓晶体,从而

在人类的科学技术发展史上,写下了太空生长晶体的光辉一页。

在太空实验室里生长晶体,仍旧是采用地球上的硅单晶“区熔法”的生

长设备。其具体作法是:在一个密封炉体内,使用两个作为加热源的卤光灯,

聚焦于椭圆炉体的共焦点上,形成一个熔区,熔区因加热炉移动而移动。单

晶硅的生长是用一定形状的多晶硅棒作原料,在氩气氛保护下通过掺硼工序

逐步完成的。宇航员通过程序控制装置自动调节卤光灯的功率。生长硅单晶

时,卤光灯功率是 200~800 瓦特,晶体在生长过程中以 8 转/分的速度旋转。

随着炉体的移动,晶体以 5 毫米/分的速度慢慢生长,这次实验的生长时间定

为 21 分钟。


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