Publikationsrepositorium - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Einkristallen nach der Methode der gerichteten Erstarrung in einer Ampulle unter Nutzung elektromagnetischer Wirkungen auf die Schmelze und die Erstarrungsfront. Das Verfahren kann für die Produktion hochreiner Halbleiter-Einkristalle genutzt werden mit einem sehr geringen Gehalt an Makro- und Mikrodefekten und einer hohen Homogenität der Dotierverteilung sowohl entlang des Kristalls als auch über dem Kristallquerschnitt.
Die Erfindung besteht darin, daß die Schmelze während des Kristallwachstums durch Überlagerung eines statischen und eines rotierenden Magnetfeldes gezielt beeinflußt wird. Dabei wird ein rotierendes Magnetfeld der Polzahl 2p = 2 mit einer Amplitude im Bereich 0.5 bis 50 mT eingesetzt, wobei das Verhältnis der Induktivitäten von statischem und rotierendem Magnetfeld durch die Beziehung

Ha*(1+(Ha/(1+(Ha(δ_ω*σ/σ*R)))))^-1/2>k*Ta^1/6

festgelegt wird. Bezüglich des angelegten Temperaturgradienten muß die Beziehung Ta / Ha > Gr 1 / 2 erfüllt sein.
Diese Parameter werden während des Züchtungsprozesses nahezu konstant gehalten.