DE1108185B - Verfahren zum Herstellen von kristallinen Koerpern durch Ziehen aus einer Schmelze - Google Patents

Description

Bekanntlich ist es zum Erhalten von stabförmigen Körpern von regelmäßiger Form vorteilhaft, diese beim Aufziehen um ihre Längsachse zu drehen. Auch ist es bekannt, daß die Anzahl von Gitterfehlern in den hergestellten Kristallen in dem Maße kleiner ist, wie die Erstarrungsebene sich einer flachen Ebene quer zur genannten Längsachse nähert. Um eine solche Erstarrungsfläche zu erhalten, sind bereits besondere Formen von Heizelementen bekannt. Auch ist es bereits bekannt, die Erstarrungsfläche mit Wärmestrahlern und/oder Reflektoren zu umgeben.

Um die Herstellung solcher kristalliner Körper aus halbleitenden Stoffen mit sehr wenig Gitterfehlern zu ermöglichen, insbesondere die Randwirkungen soviel wie möglich zu vermeiden, wird erfindungsgemäß als Wärmeschirm ein rohrförmiger Körper aus dem Material des aufzuziehenden Körpers, der in die Schmelze eintaucht und den zu ziehenden Körper umgibt, verwendet.

In Achsenrichtung gesehen wird die Temperaturverteilung im rohrförmigen Körper annähernd der in dem von letzterem umgebenen Körper entsprechen. Dies gilt insbesondere für die einander zugewandten Innen- bzw. Außenflächen. Diese Übereinstimmung wird am größten sein, wenn der rohrförmige Körper in bekannter Weise zugleich aufgezogen wird. Sofern aber nicht die höchsten Anforderungen gestellt werden, ist es auch möglich, diesen Körper fest anzuordnen oder in bekannter Weise sogar langsam abschmelzen zu lassen.

An Hand der Zeichnung wird das Verfahren beispielsweise erläutert.

Die Einrichtung besteht aus einem bekannten runden Tiegel 1, in dem in einem Abstand von der Außenwand eine Zwischenwand 2 angeordnet ist. Zwischen diesen Wänden wird ein ringförmiger Raum 3 gebildet. Darin wird das halbleitende Material, z. B. Germanium, geschmolzen, aus dem anschließend in bekannter Weise ein halbleitender, rohrförmiger Körper 4 aufgezogen wird.

In der Mitte des Tiegels ist ein Gefäß 5 gebildet, aus dem ein zweiter halbleitender Körper 6 aufgezogen werden kann.

Vorzugsweise ist die Zwischenwand 2 so dünn, wie es aus mechanischen Erwägungen möglich ist, und der Vorgang wird so geregelt, daß der Innendurchmesser des Rohres 4 und der Außendurchmesser des Stabes 6 sich soviel wie möglich annähern. Weiter ist es erwünscht, daß die Zwischenwand 2 die Oberfläche der Schmelze nur wenig überragt. Die Zwischenwand 2 verhütet, daß der rohrförmige Körper 4 Verfahren zum Herstellen von kristallinen
Körpern durch Ziehen aus einer Schmelze

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 11. Juli 1958

Frans Martinus Leopold, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

in Richtung seiner Achse anwachsen und sich mit dem Stab 6 vereinigen kann.

as Wenn nun jeder Teil der Außenseite des Stabes 6 sich einem Teil der Innenseite des Rohres 4 gegenüber befindet, wird die Abkühlung in radialer Richtung gering sein. Diese wird im wesentlichen in axialer Richtung erfolgen, wodurch die Grenze zwischen der Schmelze und der erstarrten Masse möglichst flach sein wird.

Der Pegel der Schmelze kann durch Nachfüllen durch eine Öffnung in der Wand konstant gehalten werden. Dabei kann es erwünscht sein, die Zwischenwand 2 in bekannter Weise zu unterbrechen, z. B. durch einen Spalt Ί, damit der Pegel auf beiden Seiten gleichbleibt. Auch ist es möglich, die Räume beiderseits der Wand 2 gesondert nachzufüllen. Dabei ist es mögüch, das Material im Raum 5 reiner als dasjenige im Raum 3 zu wählen. In dieser Beziehung sei darauf hingewiesen, daß mit der Vorschrift, daß die Körper 4 und 6 aus dem gleichen Material bestehen sollen, nicht gemeint ist, daß kein Unterschied in der Reinheit oder im Gehalt an Donatoren oder Akzeptoren bestehen dürfte, sofern infolge dieser Unterschiede die Schmelzpunkte und die Wärmeleitfähigkeit nicht merklich voneinander verschieden sind.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Herstellen von kristallinen Körpern, insbesondere aus halbleitendem M,ate-

109 610/166

rial, durch Ziehen aus einer Schmelze unter Anwendung eines Wärmeschirmes, dadurch gekenn zeichnet, daß als Wärmeschirm ein rohrförmiger Körper (4) aus dem Material des zu ziehenden Körpers (6), der in die Schmelze eintaucht und den zu ziehenden Körper (6) umgibt, verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper zugleich aufgezogen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 973 231; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 032 852; österreichische Patentschrift Nr. 194 444; britische Patentschrift Nr. 784 617.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen