DE1041483B

DE1041483B - Verfahren zur Herstellung reinsten Siliciums

Info

Publication number: DE1041483B
Application number: DES34549A
Authority: DE
Inventors: Dr Gustav Wagner; Dr Friedrich Bischoff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-07-28
Filing date: 1953-07-28
Publication date: 1958-10-23

Description

Verfahren zur Herstellung reinsten Siliciums Es ist vorgeschlagen worden, für Halbleiteranordnungen mit Silicium als Halbleitergrundmaterial, beispielsweise Richtleiter, Transistoren, Detektoren, Fotozellen, Heißleiter od. dgl., ein aus Siliciumdioxyd und Magnesium mit Reinheitsgraden von mindestens 99,95 Olo, vorzugsweise mindestens 99,999 "/o, nach dem Magnesothermieverfahren hergestelltes Silicium zu verwenden.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung reinsten Siliciums nach dem Magnesothermieverfahren, und es wird vor dem Einfüllen des Reaktionsgemisches aus Siliciumdioxyd und Magnesium in das Reaktionsgefäß ein Pulver aus reinstem Quarz, hochschmelzenden Karbiden, Kohlenstoff, Silicium od. dgl. in das Reaktionsgefäß derart eingefällt, daß die innere Oberfläche dieses Gefäßes von dem Pulver bedeckt ist und das Reaktionsgemisch bei seinem Einfüllen in das Gefäß mit dessen Oberfläche nicht in Berührung kommt. Die Füllung des Gefäßes erfolgt in der Weise, daß noch genügend Platz zum Einfüllen des Reaktionsgemisches verbleibt. Eine be- sonders zweckmäßige Art des Einfüllens besteht z. B. darin, daß in das vorzugsweise schalenförmige oder tiegelförmige Reaktionsgefäß ein Zylinder aus reinstem Material, beispielsweise Quarzglas, gestellt wird. Innerhalb und außerhalb des Zylinders wird dann das Reaktionsgefäß mit so viel reinstem Pulver angefüllt, daß die Oberfläche des Reaktionsgefäßes überall bedeckt ist. Das Reaktionsgemisch wird dann nur in den Zylinder eingefüllt, der schließlich aus dem Reaktionsgefäß vorsichtig herausgenommen wird. Obwohl die Anwesenheit von Luft für die Herstellunreinen Siliciums ohne Einfluß ist, ist es erwünscht, die Luft an der Oberfläche des aufgeschüttelten Pulverberges abzuschließen, damit nicht dort unnötig Material verbrennt, ohne Anteil an der Reaktion zu nehmen, und dadurch die Gesamtausbeute herabgesetzt wird.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
1 bedeutet einen Quarzbecher, in den ein Quarzzylinder 2 gestellt ist. Innerhalb des Zylinders 2 wird in das Gefäß reinstes Quarzpulver bis zur Höhe der gestrichelten Geraden 3 und außerhalb des Zylinders bis zur Höhe der Geraden 4 eingefüllt. Dann wird eine für die aluminotherme Reaktion geeignete Mischung von Ouarzpulver und Magnesiumpulver in den Zylinder biZzur Höhe 5 gefüllt. Schließlich wird der Zylinder 2 vorsichtig entfernt, wobei das Quarzpulver mit der Oberfläche 4 teilweise über das Reaktionsgemisch rieselt. Schließlich wird noch die restliche Oberfläche des Reaktionsgemisches mit dem Quarzpulver in etwa gleicher Schichtdicke wie an den Wänden bedeckt. Dann wird der Magnesothermieprozeß durch Erhitzen des Gefäßes 1 durchgeführt. Das Quarzpulver wird durch das Verfahren nicht wesentlich verändert und kann wiederholt benutzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE- 1. Verfahren zur Herstellung reinsten Siliciums aus Siliciumoxyd und Magnesium mit Reinheitsgraden von mindestens 99,95 O/o, vorzugsweise mindestens 99,99911/o, nach dem Magnesothermieverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einfüllen der Reaktionsmischung, die aus Siliciumdioxyd und Magnesium besteht, in das Reaktionsgefäß ein Pulver aus reinstem Quarz, hochschmelzenden Karbiden, Kohlenstoff, Silicium od. dgl. in das Reaktionsgefäß derart eingefüllt wird, daß die innere Oberfläche dieses Gefäßes von dem Pulver bedeckt ist und das Reaktionsgemisch bei seinem Einfüllen in das Gefäß mit dessen Oberfläche nicht in Berührung kommt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch gegen die Außenluft vor Einleiten der Reaktion auch noch mit einer entsprechenden Pulverschicht bedeckt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Zylinder als Hilfs_ einfüllvorrichtung verwendet, der aus einem Material besteht, das keine Verunreinigungen des Reaktionsgemisches bewirken kann, beispielsweise Oua,rzglas, indem man den Zylinder in, das ReakiFionsgefäß stellt und dieses am Grund des Zylinders und außerhalb des Zylinders mit Pulver füllt, worauf man das Reaktionsgemisch in den Zylinder einfüllt und diesen vor der Reaktion herausnimmt.