DE1091987B - Vorrichtung zur Zonenschmelzung fester Stoffe - Google Patents

Description

Zur Regelung der Verteilung von in festen Stoffen gelösten Stoffen, zur Raffinierung und zur Regelung der Leitfähigkeit von Halbleitermaterialien, wie Germanium oder Silizium, verwendet man das Zonenschmelzverfahren. Hierbei arbeitet man zweckmäßig unter Schutzgas, beispielsweise Wasserstoff oder Argon.

Ein Nachteil der hierfür üblichen Vorrichtungen ist der, daß nur eine beschränkte Länge des zu behandelnden Materials Verwendung finden kann, weil das Material nach der Behandlung im Raum mit dem Gas gekühlt werden muß. Der zur Erzeugung der Schmelzzone verwendete Hochfrequenzgenerator wird jeweils nur so lange belastet, als der Stab durch das Spulenoder Kondensatorfeld bewegt wird.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß zwei oder mehr Räume, die in bekannter Weise zwei oder mehrere Hochfrequenz-Heizelemente aufweisen, für die Wärmebehandlung vorhanden sind, je ein Element des einen Raumes mit einem Element eines anderen Raumes elektrisch in Reihe geschaltet ist und daß die Transportvorrichtungen für die Stoffe zur Erzielung einer praktisch konstanten Belastung des Generators derart ausgebildet sind, daß jeweils nur eines der in Reihe geschalteten Elemente durch das Material belastet ist.

Vorzugsweise bestehen die Behandlungsräume aus Quarzrohren.

Obgleich, beispielsweise beim Erhitzen von Salzen, die Heizelemente aus Kondensatoren bestehen können, werden zum Erhitzen leitender Materialien Induktionsspulen angewandt.

Dadurch wird der Generator praktisch konstant belastet. Weil in manchen Fällen bekanntermaßen mehr als zwei Erhitzungszonen im Material gefordert werden (bei Germanium z. B. sechs Zonen und somit sechs Induktionsspulen für jeden Raum) können auch drei oder mehr Räume auf ähnliche Weise miteinander gekoppelt werden. Auf diese Weise kann eine große Materialmenge in rascher Folge behandelt werden.

An Hand der schematischen, ein Ausführungsbeispiel zeigenden Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Mit 1 ist ein Quarzrohr bezeichnet, das mit sechs Induktionsspulen 2 bis 7 versehen ist. Das Rohr 1 +5 wird mittels des Ein- und Auslasses 8 und 9 von Wasserstoff durchströmt. Im Rohr 1, das mit den Verschlußkappen 10 und 11 versehen ist, befindet sich ein Graphitgefäß 12, in dem ein Germaniumstab 13 liegt. Das Gefäß 12 wird mittels der durch Öffnungen der Kappen 10 und 11 hindurchgeführten dünnen Drähte 14 und 15 mit Hilfe der Rollen 16 und 17 mit einer Geschwindigkeit von 3 mm in der Minute durch das Rohr 1 hindurchgeführt, wodurch der Stab 13 Vorrichtung zur Zonenschmelzung
fester Stoffe

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 18. April 1957

Jacob Willem de Ruiter, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

unter der Einwirkung der Induktionsspulen 2 bis 7 der Zonenschmelzung unterworfen wird, wobei geschmolzene Teile mit festen Teilen abwechseln.

Ein ähnliches Rohr ist mit 18 und entsprechende Teile sind mit 19 bis 34 bezeichnet. Die Induktionsspulen 2 bis 6 sind je mit einer der Induktionsspulen 19 bis 24 in Reihe geschaltet und bei 35 an einen Hochfrequenzgenerator angeschlossen. Wenn das Gefäß 12 und der Stab 13 im Rohr 1 sich in der gestrichelten Lage befinden, befindet sich das Gefäß 29 mit dem Stab 30 in der dargestellten Lage im Rohr 18, wobei die Spule 2 unbelastet und die mit ihr in Reihe liegende Spule 19 belastet ist. Die Gefäße 12 und 29 werden mit gleicher Geschwindigkeit mit Hilfe der Rollen 16 und 33 und der Drähte 14 und 31 angetrieben, und daher wird der Hochfrequenzgenerator während der Durchführung der Stäbe 13 und 30 gleichmäßig belastet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Vorrichtung zum Zonenschmelzen fester Stoffe, insbesondere Halbleitermaterialien, bei der die Stoffe in einem beispielsweise aus Quarz bestehenden Gefäß unter einem Schutzgas durch einen mit Hochfrequenz, vorzugsweise unter Verwendung von Induktionsspulen, an mehreren Stellen beheizten Raum hindurchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Räume, die in bekannter Weise zwei oder mehrere Hochfrequenz-Heizelemente aufweisen, für die Wärme-

   009 630/178

   behandlung der Stoffe vorhanden sind, je ein Element des einen Raumes mit einem Element eines anderen Raumes elektrisch in Reihe geschaltet ist, und daß die Transportvorrichtungen für die Stoffe zur Erzielung einer praktisch konstanten Belastung des Generators derart ausgebildet sind, daß jeweils nur eines der in Reihe geschalteten Elemente durch das Material belastet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: österreichische Patentschrift Nr. 183 790.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 009 630/178 10.60