Vertical Gradient Freeze (VGF)

VGF-Anlagen ermöglichen die Herstellung von monokristallinen Verbindungshalbleiter-Kristallen mit geringer Defektdichte sowie von Kristallen aus wie Galliumarsenid (GaAs), Indiumphosphid (InP) und Galliumphosphid (GaP), die in der Optoelektronik (LED- und Lasertechnik), Halbleiterindustrie, Hochfrequenztechnik, Solartechnik und Telekommunikationstechnik eingesetzt werden. Die Methode ist auch als "directional solidification" oder in ähnlicher Form als "Bridgman-Methode" bekannt. Auch im F&E-Bereich kommt die Methode zur Anwendung.

Das Verfahren

Das polykristalline Rohmaterial wird in einem Tiegel mit einem Impfkristall am Boden mit Hilfe eines Widerstandsheizers erhitzt und aufgeschmolzen. Das Temperaturfeld wird so eingestellt, dass zunächst das Rohmaterial im Tiegel aufgeschmolzen wird. Auch der Impfkristall wird teilweise geschmolzen. Dann wird das Temperaturfeld relativ zum Tiegel verschoben. Dies kann sowohl durch das mechanische Verfahren des Tiegels oder des Heizers als auch durch Änderung des Temperaturfelds durch Steuerung der verschiedenen Elemente des Heizers erreicht werden. Durch langsames Abkühlen der Schmelze zuerst im unteren Bereich beginnt durch Erstarren der Schmelze das Kristallwachstum im Tiegel. Die erhitzte Zone wird langsam nach oben bewegt, so dass die Erstarrungsfront langsam nach oben wandert. Die Kristallisationsgeschwindigkeit wird durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der das Temperaturfeld verschoben wird.

Mit dieser Methode ist die industrielle Herstellung von Kristallen wie Galliumarsenid (GaAs), Indiumphosphid (InP) und Galliumphosphid (GaP) möglich. Diese Kristalle werden in der Optoelektronik (LED- und Lasertechnik), Halbleitertechnologie, Hochfrequenztechnik, Solartechnik und Telekommunikationstechnik eingesetzt.

Anwendungen

Unser modulares Anlagensystem „Kronos" unterstützt Industrieunternehmen bei der Züchtung hoch produktiver Verbindungshalbleiterkristalle wie GaAs oder InP sowie von Germanium oder CaF2.
Der MultiCrystallizer ermöglicht die multikristalline Ingotproduktion für die Photovoltaik-Industrie.

 

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