Über die Anwendung axialen Gleichstroms bei der Züchtung von Si‐Einkristallen großer Durchmesser

Die vorliegende Arbeit legt Ergebnisse dar, die bei der Züchtung von Si‐Einkristallen mit einem Durchmesser bis 43 mm nach der Methode des tiegelfreien Zonenziehens unter Anwendung eines axialen Gleichstromes erzielt werden konnten. Der Einfluß der Jouleschen Wärme und des Peltiereffektes auf die strukturellen Eigenschaften des Kristalls sowie deren Bedeutung bei seiner Züchtung wird analysiert. Aus dieser Analyse resultieren Untersuchungen zum Einfluß der Jouleschen Wärme auf die Versetzungsbildung. Auf der Basis einer vorausgesetzten Wechselwirkung von Kristallgeometrie, ‐temperatur und dem radialen Temperaturgradienten werden Betrachtungen zur Bestimmung einer Funktion n = f (grad. T, T, r ) durchgeführt. Für ausgewählte Fälle ist eine Lösung bestimmbar, die auf die Bedeutung des Temperaturgradienten hinweist. Die Beachtung dieses Resultates bei der Kristallzüchtung wird mit einem Beispiel belegt. Results are reported on zone floated silicon single crystals with diameters up to 43 mm by using an axial direct current. The influence of the Joule ‐ heat and the Peltier ‐ effect on the structural proporties of the crystals and their importance for the growing process is analysed. From this analysis researches on the influence of the Joule – heat on the origin of dislocations resulted. On the basis of a supposed interaction between crystal, ‐geometry, temperature and radial temperature gradient the function n = f (grad. T, T, r ) ist discussed. For special cases a solution is definable which shows the importance of the temperatur gradient. For illustrating the results an example is given.