Erzeugung des Silizium-Einkristalls

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  • Erzeugung des Silizium-Einkristalls

    Bei den bisherigen Schritten zur Gewinnung des reinen Siliziums lag das erstarrte Material lediglich in polykristalliner Form vor. Das bedeutet, dass in der Substanz die Atome lediglich innerhalb gewisser Bereiche in regelmäßiger Gitterstruktur gebunden sind, zwischen denen es allerdings unregelmäßige Umbrüche mit Kristallverzerrungen gibt. Da die Gitterstruktur unter anderem die Leitungseigenschaften des Materials maßgeblich beeinflusst, wird ein Substrat benötigt, bei dem sich die Anordnung der Halbleiteratome über das ganze Material möglichst perfekt regelmäßig fortsetzt. Einen solchen Festkörper nennt man Einkristall oder Monokristall.

    Für die Gestaltung von Halbleiterbauelementen ist letztendlich die Ausrichtung des Kristallgitters im verwendeten Material von Bedeutung. Die Halbleiter-Scheiben (die Wafer siehe link Kapitel Herstellung von Wafern) die als Grundlage zur Produktion verwendet werden, unterscheidet man daher danach, in welcher Richtung das Kristallgitter zu dessen Oberfläche steht. In Abb. 16 Sind die Bezeichnungen einiger Schnittebenen durch ein kubisches Gitter eingezeichnet.

    Abb. 16: Kristallebenen im kubischen Gitter