Yüzer Bölge Silisyumu

Henry Theuerer tarafından geliştirilen yüzdürme bölgesi (Float Zone-FZ) yöntemi, en yüksek saflıkta kristal silisyumu üretir. Bu işlemi kullanmanın avantajı, bu işlemden elde edilen silisyumun, tipik olarak 5 x 1015 cm-3’ün altında konsantrasyonlarla, karbon ve oksijen gibi yaygın safsızlıkların son derece düşük konsantrasyonlarına sahip olmasıdır. İşlem ya vakum altında ya da bir inert gaz atmosferinde gerçekleştirilir. Yüksek saflıkta polikristal çubuklar, ör. Cz işlemi kullanılarak büyütülmüş, dikey bir pozisyonda uçtan uca asılı duran bir monokristal tohum kristali ile kullanılır. Polikristal çubuğu eritmek için bir radyo frekansı alanı uygulanır. Monokristal tohum, çubuğun erimiş formu ile temas eder. Dislokasyonsuz bir kristal sağlamak için bir boyun verme işlemi uygulanır. Erimiş bölge, çubuk boyunca hareket ettirilir ve malzeme saflaştırılırken tek bir kristal halinde katılaşır. Bu işlem, çoğu kirliliğin ayrılma katsayısının 1’in çok altında olduğu gerçeğinden yararlanarak külçeyi saflaştırır, yani eriyikte kalarak daha saf bir kristal elde ederler. Dikey konfigürasyondaki erimiş silisyumun yüzey gerilimi yük ayrımını önler. Yüzey geriliminin muhafaza edilmesinin getirdiği sınırlamalar nedeniyle, Yüzer Bölge Silisyum Levhanın (Wafer) çapı tipik olarak 150 mm ile sınırlıdır.

Yüzer bölge süreci şematik olarak aşağıdaki animasyonda gösterilmiştir.

https://pv-manufacturing.org/silicon-production/float-zone-silicon/

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir