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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufreinigung einer Siliziumschmelze
sowie die Verwendung einer Mischvorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens.
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Der
Halbleiter Silizium findet in großem Umfang in der Elektronikindustrie
wie auch im Bereich der Photovoltaik Verwendung. Aus diesem Grund wird
Silizium in beträchtlichen
Mengen hergestellt. Hierzu wird Siliziumoxid in Hochöfen reduziert.
Das auf diese Art gewonnene Rohsilizium, welches auch als metallurgisches
Silizium bezeichnet wird, enthält jedoch
eine zu große
Anzahl an Verunreinigungen, sodass es ohne eine weitere Reinigung
weder in der Elektronikindustrie noch in Photovoltaikindustrie verwendet
werden kann. In Rohsilizium, aber auch in aufzubereitenden Siliziumabfällen, sind
insbesondere metallische Verunreinigungen sowie ein zu hoher Gehalt
an Dotierstoffen wie Phosphor und Bor problematisch, weswegen diese
Verunreinigungen entfernt werden müssen.
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Zu
diesem Zweck wird das Rohsilizium üblicherweise gemahlen und gemäß dem Siemens-Verfahren
unter Zugabe von Salzsäure
in Trichlorsilan umgesetzt. Metallische Verunreinigungen bilden
hierbei andere Chlorwasserstoffverbindungen, die beispielsweise
durch Destillation von dem Trichlorsilan abgetrennt werden können. Das
Trichlorsilan wird im Weiteren in einem Reaktor unter Zuführung immenser
Energiemengen reduziert und als Silizium erhöhter Reinheit als Festkörper auf
Siliziumkeimstrukturen abgeschieden. Die große Menge an benötigter Energie
macht diese Vorgehensweise sehr aufwendig. Darüber hinaus handelt es sich
um einen langwierigen Prozess, was das Verfahren weiter verteuert.
Zudem ist ein immenser apparativer und personeller Aufwand für die Durchführung des
Verfahrens erforderlich. Hinzu treten die Gefahren des Arbeitens mit
Trichlorsilan, welches hochentzündlich
ist, sich in ätzende
oder giftige Gase zersetzt und zudem sehr reaktiv ist. Das Aufschmelzen
von Silizium, insbesondere des Rohsiliziums, ist hingegen vergleichsweise aufwandsgünstig und
unproblematisch. Weitere Reinigungsverfahren sind beispielsweise
aus
DE 36 35 064 C2 ,
EP 0 855 637 A1 ,
EP 0 264 045 B1 ,
WO 2008/110012 A1 oder
WO 2007/112592 A1 bekannt.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein aufwandsgünstiges
Verfahren zur Aufreinigung einer Siliziumschmelze zur Verfügung zu
stellen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch das Verfahren des Anspruchs 1.
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Weiterhin
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde anzugeben, auf welche Weise
wenigstens ein Reaktand zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
einer Siliziumschmelze beigemischt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch die Verwendung einer Mischvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs
9.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand abhängiger Unteransprüche.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
sieht vor, dass erzeugtes Rohsilizium vor seiner erstmaligen Erstarrung
als Siliziumschmelze verwendet wird, der Siliziumschmelze wenigstens
ein Reaktand beigemischt wird, der mit zumindest einem Teil von
in der Siliziumschmelze enthaltenen Verunreinigungen eine nicht
flüchtige
Verbindung eingeht, das resultierende Gemisch abgekühlt wird
und nach Erstarrung des Gemisches zu einem Siliziumblock von diesem
Siliziumblock ein Kappen- und/oder Bodenbereich abgetrennt wird.
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Während der
Erstarrung des Gemisches reichern sich die nicht flüchtigen
Verbindungen aufgrund ihrer sich von der Siliziumdichte unterscheidenden
Dichte oben oder unten im Siliziumblock an. Durch die Abtrennung
des Kappen- und/oder Bodenbereichs kann daher zumindest ein Teil
der Verunreinigungen entfernt werden, sodass der verbleibende Siliziumblock
die gewünschte
erhöhte
Reinheit aufweist.
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Unter
einem Siliziumblock ist dabei vorliegend ein Siliziumvolumen beliebiger
Geometrie zu verstehen. Als Reaktanden können Gase, Flüssigkeiten
oder Schmelzen Verwendung finden. Bevorzugt kommen oxidierend oder
reduzierend wirkende Reaktanden zum Einsatz.
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Das
Beimischen wenigstens eines Reaktanden zu der Siliziumschmelze bezeichnet
das Beimengen dieses wenigstens einen Reaktanden zu der Siliziumschmelze
und seine Durchmischung mit dieser.
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Verschiedene
Reaktanden können
der Siliziumschmelze nicht nur gemeinsam, sondern auch nacheinander
beigement werden. Auch eine Durchmischung verschiedener Reaktanden
mit der Siliziumschmelze in verschiedenen Durchmischungsvorgängen ist
möglich.
Eine besondere Ausgestaltungsvariante der Erfindung sieht vor, dass
nach Beimischung des wenigstens einen Reaktanden zu der Siliziumschmelze
dem resultierenden Gemisch in einem oder mehreren weiteren Beimischungsvorgängen ein
oder mehrere weitere Reaktanden beigemischt werden, ehe es zur Erstarrung
abgekühlt
wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
wirkt sich besonders vorteilhaft aus, da eine metallurgische Siliziumschmelze
aufgereinigt wird, woraus sich eine große Aufwandsreduktion ergibt.
Eine zusätzliche Aufwandsreduktion
ergibt sich daraus, dass das erzeugte Rohsilizium, welches wie oben
beschrieben metallurgisches Silizium darstellt, vor seiner erstmaligen
Erstarrung als Siliziumschmelze verwendet wird. Auf diese Weise
kann ein bisher übliches
erneutes Aufschmelzen des Rohsiliziums umgangen werden.
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Als
Reaktanden werden bevorzugt chlorhaltige Verbindungen eingesetzt,
besonders bevorzugt Chlorgas. Insbesondere können andere halogenhaltige
Verbindungen Verwendungen finden.
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In
der Praxis hat sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung
von Phosphor- oder Borverunreinigungen wie auch zur Entfernung metallischer
Verunreinigungen bewährt.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zur Beimischung des
wenigstens einen Reaktanden zu der Siliziumschmelze die Siliziumschmelze
durch einen porösen
Körper
geleitet wird in welche der wenigstens eine Reaktand eingeleitet
wird. In dem porösen
Körper
kommt es dabei zur Durchmischung von der Siliziumschmelze mit dem
Reaktand. Aufgrund der porösen
Struktur des porösen
Körpers ergibt
sich eine große
Oberfläche,
an welcher der Reaktand mit der Siliziumschmelze Wechselwirken kann.
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Unter
einem porösen
Körper
im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Körper zu verstehen, welcher
feine Kanäle
aufweist, die in ihrer Gesamtheit ein Kanalnetz bilden, welches
den Körper
durchsetzt. Die einzelnen Kanäle
können
dabei verästelt und
miteinander verbunden sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
Grundsätzlich
können
auch eine Vielzahl paralleler Kanäle vorliegen, die jeweils den
Körper
vollständig
durchsetzen. Dies könnte
beispielsweise durch parallel ausgerichtete und nebeneinander aneinander
angrenzend angeordnete Keramikröhrchen
realisiert sein.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsvariante der
Erfindung wird die Siliziumschmelze durch den porösen Körper gepresst.
Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Kolbens, Stempels oder ähnlichem
erfolgen. Daneben besteht die Möglichkeit,
auf der Zufuhrseite des porösen
Körpers,
das ist diejenige Seite des porösen
Körpers,
auf welcher die Siliziumschmelze an den porösen Körper herangeführt wird, einen Überdruck
zu erzeugen. Dies könnte
beispielsweise mittels eines Gases oder einer Flüssigkeit erfolgen. Bei der
Generierung eines solches Gas- oder Flüssigkeitsüberdruckes
ist darauf zu achten, dass hierdurch die Siliziumschmelze nicht
daran gehindert wird, auf der Zufuhrseite an den porösen Körper heranzugelangen.
Beispielsweise könnte
dies gewährleistet
werden, indem zur Erzeugung des Gas- oder Flüssigkeitsüberdruckes ein Gas oder eine
Flüssigkeit
verwendet wird, welche eine geringere Dichte aufweist als die Siliziumschmelze,
und die Siliziumschmelze von oben an porösen Körper herangeführt wird.
Dies ermöglicht
infolge des Gravitationseinflusses unabhängig von dem Überdruck
eine zuverlässige
Heranführung
der Siliziumschmelze an die Zufuhrseite des porösen Körpers.
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In
einer alternativen Ausgestaltungsvariante wird die Siliziumschmelze
nicht durch den porösen Körper gepresst,
stattdessen wird die Siliziumschmelze im Wesentlichen drucklos von
oben auf die Zufuhrseite des porösen
Körpers
aufgebracht, sodass die Gravitationswirkung das Durchleiten der
Siliziumschmelze durch den porösen
Keramikkörper bewerkstelligt.
Die feinen Kanäle
des porösen
Körpers
bedürfen
hierfür
eines hinreichend großen Querschnitts.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
sieht die Beimischung wenigstens eines Reaktanden vor, welcher mit
zumindest einem Teil von in der Siliziumschmelze enthaltenen Verunreinigungen
eine nichtflüchtige
Verbindung eingeht. Ergänzend
besteht die Möglichkeit,
Reaktanden beizumischen, welche mit einem Teil der Verunreinigungen
flüchtige
Verbindungen bilden. Diese flüchtigen
Verbindungen wären
sodann aus der Siliziumschmelze zu entfernen, beispielsweise durch
Ausgasen oder ähnliches,
so dass dies zur zusätzlichen
Reinigung der Siliziumschmelze beitrüge.
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Erfindungsgemäß wird zur
Beimischung mindestens eines Reaktanden zu einer Siliziumschmelze
eine Mischvorrichtung verwendet, die einen porösen Körper aufweist, welcher von
der Siliziumschmelze durchströmbar
ist, und die ferner wenigstens eine Zufuhrleitung aufweist, mittels
welcher wenigstens ein Reaktand in den porösen Körper einleitbar ist. Eine ähnliche
Mischvorrichtung ist in einem anderen Zusammenhang beispielsweise
in
DE 102 62 231 B4 beschrieben.
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Dass
der poröse
Körper
von der Siliziumschmelze durchströmbar ist bedeutet vorliegend, dass
die Siliziumschmelze von einer Zufuhrseite aus durch den porösen Körper hindurch
auf dessen Abfuhrseite gelangen kann, wobei Zufuhr- und Abfuhrseite
im oben erläuterten
Sinne zu verstehen sind.
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Eine
Weiterbildung sieht die Verwendung einer Mischvorrichtung vor, die
Mittel aufweist, mit welchen die Siliziumschmelze auf einer Zufuhrseite
des porösen
Körpers
unter Überdruck
setzbar ist. Bei diesen Mitteln kann es sich beispielsweise um einen Kolben
handeln, mittels welchem die Siliziumschmelze auf der Zufuhrseite
unter Drucke gesetzt wird, sodass die Siliziumschmelze gleichsam
mit dem Kolben durch den porösen
Körper
hindurchgedrückt
wird.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante wird eine Mischvorrichtung
mit einer Kammer verwendet, deren Wandung teilweise durch die Zufuhrseite
des porösen
Körpers
gebildet ist und in welche ein Druckmedium einleitbar ist. Dies
stellt ein weiteres Mittel dar, um die Siliziumschmelze auf der
Zufuhrseite unter Überdruck
zu setzen. Indem die Kammer mit dem Druckmedium unter Überdruck
gesetzt wird, kann auf der Zufuhrseite des porösen Körpers ein Überdruck aufgebaut werden,
da diese Zufuhrseite Teil der Kammerwandung ist. An der Zufuhrseite des
porösen
Körpers
befindliche Siliziumschmelze kann daher mit Hilfe dieses Überdruckes
durch den porösen
Körper
hindurch gepresst werden.
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Als
Druckmedium kann ein Gas bzw. Gasgemisch der eine Flüssigkeit
bzw. ein Flüssigkeitsgemisch
Verwendung finden. Als Gase werden bevorzugt Inertgase eingesetzt.
Dies sind Gase, welche unter vorherrschenden Bedingungen keine unerwünschten
chemischen Reaktionen eingehen, beispielsweise Stickstoff oder Edelgase.
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Bevorzugt
werden Gase bzw. Gasgemische oder Flüssigkeiten bzw. Flüssigkeitsgemische
eingesetzt, welche eine geringere Dichte aufweisen als die Siliziumschmelze.
Dies bringt den Vorteil mit sich, dass bei einer im Wesentlichen
nach oben ausgerichteten Zufuhrseite des porösen Körpers die Siliziumschmelze
aufgrund ihrer größeren Dichte
ohne weiteres an der Zufuhrseite zu liegen kommt, während das Druckmedium
darüber
liegt und die Siliziumschmelze durch den porösen Körper zu pressen vermag.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante wird eine Mischvorrichtung
verwendet, die eine Verteileinrichtung aufweist, mittels welcher
die Siliziumschmelze auf einer zufuhrseitigen Oberfläche des porösen Körpers verteilbar
ist. Diese Verteileinrichtung ist bevorzugt in der Kammer angeordnet.
Für die Verteileinrichtung
besteht eine Vielzahl an Realisierungsmöglichkeiten. Beispielsweise
kann sie durch eine Art Rakel gebildet sein, welche die Siliziumschmelze über der
zufuhrseitigen Oberfläche
verteilt. Bevorzugt ist die Verteileinrichtung in der Art einer Gieskannenbrause
ausgestaltet, wobei die Löcher
in der Brausenfläche
beispielsweise auch durch parallel angeordnete Längsschlitze ersetzt sein können.
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Vorteilhafterweise
wird eine Mischvorrichtung verwendet, die wenigstens eine schließbare Schmelzenzufuhrleitung
aufweist, mittels welcher die Siliziumschmelze in die Kammer einbringbar
ist. Beispielsweise kann die Schmelzenzufuhrleitung mittels eines
Ventils schließbar
sein. Dies kann sich bei der Erzeugung eines Überdrucks in der Kammer vorteilhaft
erweisen.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante wird eine Mischvorrichtung
verwendet, die derart ausgebildet ist, dass sie mit einem Abstich
eines Hochofens verbindbar ist. Hierdurch kann die Siliziumschmelze
im flüssigen
Zustand direkt nach der Rohsiliziumherstellung, d. h. ohne zuvor
zu erstarren, der Mischvorrichtung zugeführt werden. Für die Aufreinigung
der Siliziumschmelze entfällt
somit der zusätzliche
Energieaufwand für
das erneute Aufschmelzen des Rohsiliziums. Grundsätzlich kann
jedoch eine mit jedem beliebigen Behälter der Siliziumschmelze verbundene
Mischvorrichtung verwendet werden. Beispielsweise kann eine Mischvorrichtung verwendet
werden, die mit einem Schmelzofen verbunden ist, in welchem zuvor
erstarrtes Rohsilizium oder anderes Silizium verflüssigt wurde.
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Je
nach Verunreinigungsgrad der aufzureinigenden Siliziumschmelze kann
es vorteilhaft sein, mehrere nacheinander angeordnete Mischvorrichtungen
zu verwenden, welche nacheinander von der Siliziumschmelze durchströmbar sind.
Es kann demzufolge eine Mischvorrichtung verwendet werden, die gleichsam
gebildet ist durch mehrere nacheinander angeordnete Mischvorrichtungen.
Dies ermöglicht es,
der Siliziumschmelze in den nacheinander angeordneten Mischvorrichtungen
verschiedene Reaktanden beizumischen. Offensichtlich kann auch mehrfach
der gleiche Reaktand verwendet werden.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante wird eine Mischvorrichtung
verwendet, bei welcher der poröse
Körper
derart ausgerichtet ist, dass dessen Zufuhrseite im Betriebszustand
im Wesentlichen noch oben gerichtet ist. Auf diese Weise kann die Durchströmung des
porösen
Körpers
durch die Gravitation unterstützt
werden. Bei entsprechender Querschnittsgestaltung der Kanäle in dem
porösen Körper ist
grundsätzlich
der Verzicht auf eine weitere treibende Kraft, z. B. einen Überdruck
in der Kammer, denkbar.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Soweit
zweckdienlich sind hierin gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Es zeigen:
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1:
Ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens
in schematischer Darstellung
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2:
Prinzipdarstellung des Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens
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3:
Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Verwendung
einer Mischvorrichtung in schematischer Darstellung
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1 illustriert
in Verbindung mit 2 ein erstes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausgangspunkt ist im dargestellten Beispiel eine metallurgische
Siliziumschmelze 1, welche sich in einem Hochofen 3 befindet.
Es handelt sich somit um Rohsilizium vor seiner ersten Erstarrung. Alternativ
könnte
eine beliebige Siliziumschmelze in einem gewöhnlichen Schmelzofen oder anderen
Behälter
vorgesehen sein.
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Im
in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Abstich 5 des
Hochofens 3 mit einer Mischvorrichtung 7 verbunden,
sodass die Siliziumschmelze 1 direkt vom Hochofen 3 der
Mischvorrichtung 7 zugeführt werden kann. In der Mischvorrichtung 7 wird
der Siliziumschmelze 1 ein über eine Reaktionsgaszufuhrleitung 9 der
Mischvorrichtung 7 zugeführtes Reaktionsgas 11 beigemischt 50.
Das resultierende Gemisch 13 wird im Weiteren in einer
Erstarrungswanne 15 abgekühlt 52.
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Das
Reaktionsgas 11 ist zwischenzeitlich mit zumindest einem
Teil der in der Siliziumschmelze 1 enthaltenen Verunreinigung
eine nichtflüchtige
Verbindung eingegangen. Diese weist in der Regel eine Dichte auf,
welche sich von der Dichte des Siliziums unterscheidet, sodass sie
sich in einem Kappenbereich 17 und/oder einem Bodenbereich 19 anreichert. Dazwischen
verbleibt aufgereinigtes Silizium 21. Im Weiteren werden
von einem bei der Erstarrung gebildeten Siliziumblock 20 der
Kappenbereich 17 wie auch der Bodenbereich 19 abgetrennt 54.
Somit verbleibt das aufgereinigte Silizium 21.
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Als
Reaktionsgas wird im Ausführungsbeispiel
der 1 und 2 beispielsweise Chlorgas eingesetzt.
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Weist
die aufzureinigende Siliziumschmelze lediglich Verunreinigungen
auf, welche alle mit dem eingesetzten Reaktanden eine Verbindung
eingehen, welche eine geringere Dichte besitzt als Silizium, so besteht
die Option, lediglich den Kappenbereich von dem erstarrten Siliziumblock
abzutrennen. Dies gilt entsprechend für den Bodenbereich für den Fall, dass
ausschließlich
nichtflüchtige
Verbindungen mit einer größeren Dichte
als Silizium gebildet werden.
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3 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Verwendung
einer Mischvorrichtung 47. Diese kann beispielsweise in
dem im Zusammenhang mit den 1 und 2 erläuterten Verfahren
anstelle der dort dargestellten Mischvorrichtung 7 eingesetzt
werden. Bei der Mischvorrichtung 47 gemäß der 3 gelangt
die Siliziumschmelze 1 über
eine Schmelzenzufuhrleitung 30 in eine Kammer 48,
welche gebildet ist aus einem Teil einer Wandung 49 der
Mischvorrichtung 47 sowie einer Zufuhrseite 44 eines
porösen
Keramikkörpers 41.
In dieser Kammer 48 ist eine Verteileinrichtung 33 angeordnet,
welche eine Vielzahl von Öffnungen 32 aufweist über welche
die der Verteileinrichtung 33 über die Schmelzenzufuhrleitung 30 zugeführte Siliziumschmelze 1 flächig verteilt
wird. Infolgedessen gelangt die Siliziumschmelze 1 in Form
von verteilter Siliziumschmelze 34 auf eine zufuhrseitige
Oberfläche 46 und
wird somit dort verteilt.
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Bei
entsprechendem Querschnitt von in dem porösen Keramikkörper 41 vorhandenen
Kanälen durchströmt die verteilte
Siliziumschmelze 34 ausgehend von der Zufuhrseite 44 den
porösen
Keramikkörper 41 aufgrund
der Gravitationswirkung und gelangt zur Abfuhrseite 45 des
porösen
Keramikkörpers 41.
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Im
Ausführungsbeispiel
der 3 sind zwei Zufuhrleitungen vorgesehen, mittels
welchen Reaktanden in den porösen
Keramikkörper 41 einleitbar sind.
Hierbei handelt es sich um die Reaktionsgaszufuhrleitungen 39a, 39b,
welche in vorteilhafter Weise als Keramikrohre ausgeführt sind. Über diese
können in
den porösen
Keramikkörper
ein erstes Reaktionsgas 11a, und ein zweites Reaktionsgas 11b eingeleitet
werden.
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Während des
Durchströmens
des porösen Keramikkörpers wird
der Siliziumschmelze 1, 34 das erste 11a und
das zweite Reaktionsgas 11b beigemischt. Das resultierende
und an der Abfuhrseite 45 des porösen Keramikkörpers 41 austretende
Gemisch 43 wird im Weiteren in die Erstarrungswanne 15 eingeleitet,
wo es zu einem Siliziumblock 20 erstarrt. Von diesem können der
Kappenbereich 17 und der Bodenbereich 19 samt
den darin enthaltenen Verunreinigungen in der beschriebenen Weise
entfernt werden kann, sodass das aufgereinigte Silizium 21 verbleibt.
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Es
hat sich gezeigt, dass sich die Aufreinigung der Siliziumschmelze
effizienter gestalten lässt, wenn
die Siliziumschmelze durch den porösen Körper gepresst wird. Die Mischvorrichtung 47 sieht
daher Mittel vor, mittels welchen die Siliziumschmelze 1 auf
der Zufuhrseite 44 des porösen Keramikkörpers unter Überdruck
setzbar ist. Hierbei handelt es sich um eine Druckmedienzufuhr 35, über welche
ein Druckmedium 37 in die Kammer 48 einleitbar
ist. Ergänzend
ist zudem die Schmelzenzufuhrleitung 30 mit einem schließbaren Ventil 31 versehen.
Dies erleichtert den Aufbau eines Überdrucks in der Kammer 48,
da kein Druckmedium 37 über
die Schmelzenzufuhrleitung 30 bei geschlossenem Ventil 31 entweichen
kann. Als Druckmedium wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel Stickstoff oder
ein Edelgas verwendet. Grundsätzlich
können
auch andere Gas- oder Flüssigkeiten,
bzw. Gas– oder
Flüssigkeitsgemische,
Verwendung finden.
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Befindet
sich nun verteilte Siliziumschmelze auf der zufuhrseitigen Oberfläche 46 oder
zumindest in der Verteileinrichtung 33, so kann über die
Druckmedienzufuhr 35 das Druckmedium 37 in die
Kammer eingeleitet werden und presst die verteilte Siliziumschmelze 34 durch
den porösen
Keramikkörper 41.
Der Nachschub verteilter Siliziumschmelze 34 aus der Verteileinrichtung 33 ist
hierdurch nicht behindert, da dieser gravitationsgetrieben ist.
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Mehrere
der in 3 dargestellten Mischvorrichtung 47 können in
der oben beschriebenen Weise nacheinander angeordnet werden und
auf diese Weise als eine große
Mischvorrichtung verwendet werden, welche mehrere Mischvorrichtungen 47 aufweist.
Die Mischvorrichtung 47 kann also kaskadiert werden. Daneben
besteht offensichtlich die Möglichkeit,
die dargestellte Mischvorrichtung 47 vor oder nach andersartigen
Mischvorrichtungen anzuordnen. Beispielsweise könnte die Mischvorrichtung 47 aus 3 in 2 nach
der Mischvorrichtung 7 angeordnet werden. In diesem Fall
strömte
das Gemisch 13 anstatt der Siliziumschmelze 1 in
die Schmelzenzufuhrleitung 30 ein und würde im Weiteren den porösen Keramikkörper 41 durchströmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- metallurgische
Siliziumschmelze
- 3
- Hochofen
- 5
- Abstich
- 7
- Mischvorrichtung
- 9
- Reaktionsgaszufuhrleitung
- 11
- Reaktionsgas
- 11a
- erstes
Reaktionsgas
- 11b
- zweites
Reaktionsgas
- 13
- Gemisch
- 15
- Erstarrungswanne
- 17
- Kappenbereich
- 19
- Bodenbereich
- 20
- Siliziumblock
- 21
- aufgereinigtes
Silizium
- 30
- Schmelzenzufuhrleitung
- 32
- Öffnungen
Verteileinrichtung
- 33
- Verteileinrichtung
- 34
- verteilte
Siliziumschmelze
- 35
- Druckmedienzufuhr
- 37
- Druckmedium
- 39a
- Reaktionsgaszufuhrleitung
- 39b
- Reaktionsgarzufuhrleitung
- 41
- poröser Keramikkörper
- 43
- Gemisch
- 44
- Zufuhrseite
- 45
- Abfuhrseite
- 46
- zufuhrseitige
Oberfläche
- 47
- Mischvorrichtung
- 48
- Kammer
- 49
- Wandung
der Mischvorrichtung
- 50
- Beimischen
Reaktionsgas zu Siliziumschmelze
- 52
- Abkühlen
- 54
- Abtrennen
Kappen-/Bodenbereich