Tiegelfreies Zonenziehen

  • Tiegelfreies Zonenziehen

    Bei diesem Verfahren wird ein polykristalliner Siliziumstab nur lokal aufgeschmolzen (im Bereich einiger Millimeter), in der Art, wie es auch beim Prozess der Zonenreinigung geschieht (also durch Aufheizen über Induktionsspulen). Dabei wird wieder ein kleiner Einkristall, der die geordnete Gitterstruktur sowie dessen Ausrichtung vorgeben soll, verwendet. Diesen bringt man an das obere Ende des Siliziumstabs, an dem man nun mit dem Aufschmelzen beginnt. Damit setzt ein mit dem Herabführen der ausgeheizten Zone fortlaufender Kristallisationsprozess ein, so dass sich der Einkristall letztendlich über den kompletten Stab fortsetzt.

    Abb. 18: Apparatur zum tiegelfreien Zonenziehen

    Der Vorteil dieses Verfahrens ist die wesentlich höhere erzielbare Reinheit im Gegensatz zum Kristallziehverfahren nach Czochralski. Auch bei diesem Prozess lässt sich das Material dotieren, wobei die Dotierstoffe hier über die Gasatmosphäre in den Bereich der Schmelze gebracht werden können (mit Phosphin (PH3) zum Einbringen von Phosphor bzw. Diboran (B2H6) für Bor).