DE1519879C3 - Verfahren zum Verkleinern des Querschnittes eines lotrecht angeordneten Stabes aus Halbleitermaterial - Google Patents

Description

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2

starrten Material des Stabteiles verkleinerten Quer-

Patentansprüche: Schnitts und damit die von der Versetzungsdichte ab

hängende Kristallqualität dieses Stabteiles sehr stark

. 1. Verfahren zum Verkleinern des Querschnit- beeinflußt, treten bei einem Verfahren nach dem tes eines lotrecht angeordneten Stabes aus Halb- 5 Hauptpatent die geschilderten Vorteile dann ein, leitermaterial durch tiegelfreies Zonenschmelzen wenn erfindungsgemäß die Geschwindigkeiten der mit einer den Stab umschließenden Induktions- Stabenden so gewählt werden, daß das Verhältnis spule und fortlaufendes Vergrößern des Abstan- des Durchmessers des dickeren Stabteiles zum des der Stabenden, wobei sich der Stabteil mit Durchmesser des in seinem Querschnitt verkleinerten kleinerem Querschnitt unterhalb des Stabteiles io Stabteiles mindestens 1,5, vorzugsweise 3, beträgt,
mit größerem Querschnitt befindet und eine In- Die Erfindung und ihre Vorteile seien an Hand

duktionsspule verwendet wird, deren lichte Weite der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näkleiner ist, als der Durchmesser des dickeren her erläutert:

Stabteiles, nach Patent 1719 021, dadurch In der Figur umschließt eine Induktionsheizspule2

gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeiten 15 eine Schmelzzone 3, welche einen oberen dickeren der Stabenden so gewählt werden, daß das Ve.r- Teil 4 von einem unteren dünneren Teil 5 eines lothältnis des Durchmessers des dickeren Stabteiles recht angeordneten Stabes aus Halbleitermaterial zum Durchmesser des in seinem Querschnitt ver- trennt. Die Induktionsheizspule 2 kann als Flachkleinerten Stabteiles mindestens 1,5 beträgt. spule ausgebildet sein und vier Windungen besitzen,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 die mit einem hochfrequentem Wechselstrom gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeiten der speist werden. Die Induktionsheizspule kann sich je-Stabenden so gewählt werden, daß das Durch- doch auch der zu erwartenden Form der Schmelzmesserverhältnis der Stabteile 3 beträgt. zone 3 zumindest grob annähern und die Form eines

Kegelstumpfes besitzen, dessen Deckfläche einen 25 größeren Durchmesser als seine Grundfläche auf-

weist. Das Magnetfeld der Ihduktionsheizspule 2

stützt die Schmelzzone 3 ab: Unterhalb der Induktionsheizspule 2 kann eine Einrichtung zum Nachheizen des Stabteiles5 angeordnet sein, z.B. ein elek-

Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zum Ver- 30 trisch beheizter Strahlungsring 7, der den Stabteil 5 kleinern des Querschnittes eines lotrecht angeordne- unterhalb der Grenzfläche 6 zwischen geschmolzeten Stabes aus Halbleitermaterial durch tiegelfreies nem und erstarrtem Material umschließt und vorteil-Zonenschmelzen mit einer den Stab umschließenden haft eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes Induktionsspule und fortlaufendes Vergrößern des des Halbleitermaterials besitzt. Die Geschwindigkeiten Abstandes der Stabenden, wobei sich der Stabteil mit 35 der Stabenden werden so eingestellt, daß, wenn der kleinerem Querschnitt unterhalb des Stabteiles mit obere Stabteil 4 einen Durchmesser von 75 mm aufgrößerem Querschnitt befindet und eine Induktions- weist, der untere Stabteil S einen Durchmesser von spule verwendet wird, deren lichte Weite kleiner ist 25 mm besitzt. Der Innendurchmesser der Indukals der Durchmesser des dickeren Stabteiles. tionsheizspule2 kann in diesem Fall etwa 30mm be-

. Die Kristallqualität des in seinem Querschnitt ver- 40 tragen. Zur Gewährleistung der Stabilität der kleinerten Stabteiles kann nun aber verbessert, d. h. Schmelzzone 3 kann es angebracht sein, das Verhältdie Dichte der Versetzungen in ihm verringert und nis der Durchmesser der beiden Stabteile nicht grövergleichmäßigt werden, wenn das in demselben ßer als etwa 7 zu wählen. Dabei kann der obere Stab-Querschnitt dieses Stabteiles befindliche kristalline teil auf die Induktionsspule zu und der untere Stab-Material möglichst gleichzeitig aus der Schmelze er- 45 teil von der Induktionsspule weg bewegt werden,
starrt. Das ist gleichbedeutend damit, daß die Grenz- · Selbstverständlich kann auch die Halterung des flache zwischen der Schmelzzone und dem erstarrten oberen Stabteiles 4 und der obere Stabteil 4 selbst in Material des Stabteiles verkleinerten Querschnittes, Ruhe gehalten und nur die Halterung des dünneren die gleichzeitig eine Isotherme darstellt, möglichst Stabteiles 5 und der dünnere Stabteil 5 selbst sowie eben ist. Da nun erkannt wurde, daß die Auswahl 50 die -Induktionsheizspule 2 bewegt werden. Das Zoder Durchmesser der beiden Stäbteile die Gestalt der nenschmelzen kann im Vakuum oder in einem . Grenzfläche zwischen der Schmelzzone und dem er- Schutzgas durchgeführt werden. .... .,.