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El método Czochralski es un método de crecimiento de cristales utilizado para obtener cristales simples de semiconductores (por ejemplo, silicio, germanio y el arseniuro de galio), metales (por ejemplo, paladio, platino, plata, oro), sales y piedras preciosas sintéticas. El proceso es el nombre de científico polaco Jan Czochralski que inventó el método en 1916, mientras que la investigación de las velocidades de cristalización de los metales.

La aplicación más importante puede ser el crecimiento de grandes lingotes cilíndricos, o rollizos, de silicio de cristal único utilizado en la industria de la electrónica para fabricar dispositivos semiconductores como los circuitos integrados. Otros semiconductores, como el arseniuro de galio, también pueden ser cultivadas por este método, aunque más bajas densidades de defectos en este caso se pueden obtener utilizando variantes de la técnica Bridgman-Stockbarger.

Debido a la eficiencia de las especificaciones comunes de la oblea, la industria de semiconductores ha utilizado obleas de dimensiones normalizadas. En los primeros días, las bolas eran más pequeños, sólo unas pocas pulgadas de ancho. Con la tecnología avanzada, los fabricantes de dispositivos de gama alta utilizan 200 mm y obleas de 300 mm de diámetro. La anchura es controlada por un control preciso de la temperatura, las velocidades de rotación y la velocidad se retira el soporte de semillas. Los lingotes de cristal desde el que se cortan las obleas pueden ser de hasta 2 metros de longitud, con un peso de varios cientos de kilogramos. obleas más grandes permiten mejoras en la eficiencia de fabricación, a medida que más chips pueden ser fabricados en cada oblea, por lo que no ha sido un constante impulso para aumentar el tamaño de la oblea de silicio. El siguiente paso, 450 mm, está programada para su introducción en el año 2018] Las obleas de silicio son típicamente alrededor de 0,2 a 0,75 mm de espesor, y se pueden pulir a gran planitud para la fabricación de circuitos integrados o con textura para la fabricación de células solares.

El proceso comienza cuando la cámara se calienta a aproximadamente 1.500 grados Celsius, la fusión del silicio. Cuando el silicio se funde por completo, un pequeño cristal de siembra montado en el extremo de un eje de rotación se reduce lentamente hasta que apenas cae por debajo de la superficie del silicio fundido. El eje gira en sentido antihorario y el crisol gira en sentido horario. La varilla giratoria se dibuja hacia arriba muy lentamente, lo que permite una bola más o menos cilíndrica que se forme. La boule puede ser de uno a dos metros, dependiendo de la cantidad de silicio en el crisol.

Las características eléctricas de la silicona se controlan mediante la adición de material como de fósforo o de boro al silicio antes de que se derrita. El material añadido se llama dopante y el proceso se llama dopaje. Este método también se utiliza con materiales semiconductores que no sean de silicio, tales como el arseniuro de galio.

El crecimiento de zafiro es el mismo que el de silicio, pero cuando zafiro es cultivado por el método Czochralski, la masa fundida está contenida en un crisol de tungsteno o molibdeno.

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