• Zonenreinigung

    Ein mit den bisherigen Methoden gewonnener Silizium-Stab wird nun weiter von Verunreinigungen befreit. Dazu wird dieser beginnend vom oberen Ende in einer eng begrenzten Zone (einige Millimeter breit) erhitzt und zum Schmelzen gebracht. Das geschieht über eine Hochfrequenzspule, mit der ein (stark gedämpfter) Strom im Halbleiter angeregt wird, der dann die nötige Wärme erzeugt. Der Bereich des flüssigen Siliziums wird nun mit den Spulen nach unten geführt.

    Abb. 15: Zonenreinigen

    Aus der Schmelze, die durch die Oberflächenspannung am Wegfließen aus dem Stab gehindert wird, können Verunreinigungen zum einen verdampfen. Zum Anderen konzentrieren sich dort laufend die unerwünschten Fremdstoffe, die damit zum Ende des Stabes wandern. Der Grund dafür ist, dass die Löslichkeit der meisten Fremdatome in der flüssigen im Vergleich zur festen Phase höher ist, die Schmelze also mehr Verunreinigungen lösen kann. Daher verbleiben diese dort beim Prozess des Wiedererstarrens in erhöhter Konzentration.

    Durch mehrfache Wiederholung dieses Verfahrens kann eine sehr hohe Reinheit des Materials erreicht werden.