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Zonenschmelzverfahren


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Zonenschmelzverfahren ist ein Begriff aus der Werkstofftechnik benennt ein Verfahren zur Herstellung von hochreinen einkristallinen Werkstoffen .

Technik

Ein schon vorbereiteter gereinigter Stab (oder Säule) mit noch polykristalliner Kristallstruktur befindet sich in einer Schutzatmosphäre. Durch Induktionsheizung wird an einem Ende eine relativ Zone Material aufgeschmolzen. Damit die Zone gleichmäßig rotiert der Stab langsam. Diese Schmelzzone wird langsam durch den Stab bewegt. Die wieder Schmelze erstarrt über die gesamte Materialbreite mit einheitlichen Kristallstruktur es bildet sich also hinter Schmelzzone der gewünschte Einkristall. Fremdatome verbleiben weitestgehend der Schmelzzone und lagern sich schließlich am der Säule an. Eine Dotierung kann durch Beigabe gasförmiger Stoffe die dann in die Schmelze erreicht werden. Es sind Säulendurchmesser bis ca. 5 cm möglich.

Anwendung

Mit diesem Verfahren ist die Herstellung hochreinem Silizium und anderen Materialien möglich jedoch ist mit sehr hohen Kosten verbunden.

Das Silizium wird beispielsweise in der Mikrosystemtechnik in der Computerindustrie für integrierte Schaltungen (siehe auch Wafer ) oder in der Photovoltaik für die Herstellung von Solarzellen verwendet. Gerade für Solarzellen ist aber Reinheit in den meisten Fällen zu hoch dass sich hier kostengünstigere Verfahren etabliert haben Solarzelle Czochralski-Verfahren ).

Geschichte

(Mithilfe ist gefragt ...)



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