第一章　温场和热量传输

要得到优质晶体，在晶体生长系统中必须建立合理的温度分布。在气相生长和溶液生长系统中，由于饱和气压和饱和浓度与温度有关，因而生长系统中温度分布对晶体生长行为有重要的影响。在熔体生长系统中，温度分布对晶体生长行为的影响却更加直接。而熔体生长中应用得最广的方法是直拉法生长（Czochralski growth，crystal growth by pulling）。直拉法生长对当代信息技术的进步作出了重要贡献，随着芯片集成度的提高，直拉法生长能够及时地提供直径足够大的、高度完整的Si单晶体，以保证芯片集成度提高的同时，其成本仍能持续降低。二十世纪六十年代以来，芯片集成度每18个月翻一番，而其性能价格比仍能每年以25%~30%的速率指数增长，这应归功于直拉法生长提供了直径愈来愈大（当前直径已达12英寸，约300 mm）的Si单晶基片。因而直拉法生长是最重要的晶体生长方法。本书从第一章至第五章讨论晶体生长系统中热量、质量、动量传输时将特别关注于直拉法生长系统。在本章中我们讨论直拉法生长的温度分布和热量传输。但是本章中分析问题的方法以及所得的主要结论，同样适用于其他熔体生长方法。