Rev. Phys. Appl. (Paris) 18, 75-80 (1983)
DOI: 10.1051/rphysap:0198300180207500

Méthode de détermination de l'angle de croissance d'un matériau : application au silicium

M. Hamidi et H. Rodot

Equipe de Technologie de la Croissance Cristalline, CNRS, 1 place A. Briand, 92195 Meudon, France

Abstract
An apparatus has been designed for the experimental determination of the growth angle. The growth angle of crystalline silicon has been measured in vacuum and under argon atmosphere. In both cases we find a value of 11° ± 1.5° for { 110 } and { 111 } oriented surfaces of silicon and 9.5° ± 1.5° for polycrystalline silicon. The experimental results are in agreement with a theoretical model based on the thermodynamic equilibrium of the three phases at the solid-liquid-vapour junction.

Résumé
Un nouveau dispositif expérimental pour la détermination de l'angle de croissance sous atmosphère contrôlée a été mis au point. L'angle de croissance du silicium a été mesuré à l'aide de ce dispositif sous vide et sous atmosphère d'argon. Dans les deux cas nous avons trouvé une valeur de 11° ± 1,5° pour les orientations { 111 } et { 110 } de la surface du silicium monocristallin et de 9,5° ± 1,5° pour le silicium polycristallin. Nous montrons que les résultats obtenus sont en accord avec un modèle théorique basé sur l'équilibre thermodynamique des énergies interfaciales à l'intersection des trois phases solide, liquide et gaz.

PACS
6150C - Physics of crystal growth.

Key words
crystal growth -- elemental semiconductors -- phase equilibrium -- semiconductor growth -- silicon -- thermodynamic properties -- crystalline Si -- Ar atmosphere -- semiconductor -- experimental determination -- growth angle -- vacuum -- thermodynamic equilibrium -- three phases -- solid liquid vapour junction