Techniklexikon

Zonenfloating-Verfahren

Engl.ßoating, schwebend. Tiegelfreies Verfah ren zur Reinigung von Poly-Silicium-Stäben und zur Kristallzüchtung. Beim Z. wird eine Schmelzzone, die durch örtliche Frequenzheizung entsteht, durch den senkrecht eingespannten Polysilicium-Stab gezogen. Aufgrund der unterschiedlichen Löslichkeit chemischer Elemente in der Schmelze und im Festkörper entsteht ein Reinigungseffekt. Einige Elemente reichern sich am Stabanfang und andere am Ende an. Durch mehrfache Wiederholung dieses Prozesses und Abtrennen der Enden entsteht ein hochgereinigter Siliciumstab. Bringt man an einem Ende ein Impfkristall an, kann man mit diesem Verfahren Einkristalle züchten, wobei der Impfkristall beim Erstarren der Schmelze die n Kristallorientierung vorgibt. Nach dem Z. gezogene Kristalle enthalten weniger Sauerstoff und Kohlenstoff als nach dem Czochralski-Verfahren hergestellte, da kein Tiegel notwendig ist. Die Dotierung des Einkristalls erfolgt durch bei der Züchtung vorbeiströmendes, den Do-tanten enthaltendes Gas. Das Z. ermöglicht eine gute Steuerung auch bei niedrigen Do-tantenkonzentrationen, so daß diese Einkristalle in der Siliciumtechnik bevorzugt für Bauelemente der Leistungselektronik eingesetzt werden.