DE1209550B

DE1209550B - Halterung fuer zonenzuschmelzende Staebe

Info

Publication number: DE1209550B
Application number: DEL38488A
Authority: DE
Inventors: Johannes Wulf
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-03-20
Filing date: 1961-03-20
Publication date: 1966-01-27

Description

Halterung für zonenzuschmelzende Stäbe Beim tiegelfreien Zonenschmelzen wird ein Stab senkrecht durch eine feststehende Hochfrequenzspule geführt, in deren Bereich sich die flüssige Zone ausbildet. Auch hat man, um eine hohe Gleichmäßigkeit des Wachstumsprozesses zu erzielen, die beiden festen Teile des Stabes, zwischen denen sich die flüssige Zone befindet, gegeneinander um ihre gemeinsame Achse rotieren lassen, meist derart, daß der abschmelzende Teil feststand, während der anwachsende Teil rotierte.
Die Einleitung des Prozesses sowohl hinsichtlich translatorischer Bewegungen der Stabteile als auch ihrer rotatorischen Bewegung setzt voraus, daß die flüssige Zone voll ausgebildet ist, daß also keine Brücken aus festem Material zwischen den beiden Stabteilen mehr bestehen. Es bedarf nun erhöhter Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals, das Ziehen bzw. Rotieren nach dem Einschalten der Wärmequelle erst dann einzuleiten, wenn die Ausbildung der flüssigen Zone vollständig ist.
Es ist in diesem Zusammenhang bereits bekannt, mindestens eine der beiden Halterungen der Stabenden mit ein oder mehreren elektrischen Kontakten zu versehen und zwischen der Halterung und dem festen Stabteil und/oder zwischen der Halterung des Stabes und dessen Halterung am Geräterahmen axial so viel Spiel vorzugeben, daß der oder die elektrischen Kontakte geöffnet oder geschlossen werden können.
In dem Augenblick, wo die Schmelzzone durch den ganzen Stabquerschnitt geht, nähern sich die kontakttragenden Teile einander, da ja die Stabteile nicht mehr fest miteinander verbunden sind. Die sich schließenden Kontakte betätigen dann die Motoren für die Rotation bzw. Translation der Stabteile.
In F i g. 1 ist in zum Teil schematischer Darstellung eine solche bekannte Vorrichtung dargestellt. Mit 1 ist der zu behandelnde Körper, z. B. ein Siliziumstab, bezeichnet. Er ist der Übersichtlichkeit halber wesentlich verkürzt dargestellt. Der Körper 1 ist an beiden Enden mittels eines durch Bohrungen geführten Stiftes 2 und 3 in die Ausnehmungen zweier Quarzhalter 4 und 5 befestigt. Der untere Quarzhalter 5 ist auf die gleiche Weise mit einer drehbaren Achse 6 verbunden, während der obere Quarzhalter 4 mit der Achse 7 zwar auch über einen Stift 8 verbunden ist, dieser Stift 8 aber seinerseits in einem Schlitz oder Schlitzpaar 9 begrenzter Länge gleiten kann. Die Achse 7 bildet die Halterung des Einspannmittels 4 und der Stift 8 den einen mit der Halterung fest verbundenen Teil des Kontaktes, während eine Kontaktzunge 10, die an dem Quarzhalter 4 vorgesehen ist, den anderen mit dem Einspannmittel 4 fest verbundenen Teil des Kontaktes darstellt. Die beiden Achsen .6 und 7 sind sowohl einzeln als auch gemeinsam axial verschiebbar angeordnet. An Stelle der Kontaktzunge 10 kann auch die Begrenzung des Schlitzes an seinem Ende als ein Teil des Kontaktmittels ausgebildet sein.
Da nun das tiegelfreie Zonenziehen gewöhnlich in einem Rezipienten vorgenommen wird, in den oft Zuschläge für den Zonen zuschmelzenden Kristall in Dampfform eingebracht werden und der zudem den Dampf des Kristallmaterials enthält, und weil zusätzlich einige dieser Zuschläge korrodierend wirken können, besteht die Gefahr, daß die Kontaktflächen mit Fremdstoffen bedampft werden und/oder korrodieren, wodurch die Kontaktgabe ungenau wird und die Kontakte zu verschmoren drohen.
Daß die Kontaktflächen durch die in dem Rezipienten enthaltenen Dämpfe beeinträchtigt werden, wird vermieden, und es wird bewirkt, daß die Schaltvorgänge genauer ablaufen, wenn bei einer Halterung, die aus zwei ineinandergleitenden Teilen besteht, deren Bewegung durch einen oder mehrere Schlitze und zugeordnete Stifte begrenzt wird und die einen beim Zusammen- oder Auseinanderschieben sich schließenden elektrischen Kontakt betätigen, erfindungsgemäß die beiden ineinandergleitenden Teile einen Hohlraum bilden, in dem sich die Kontakte befinden, wobei jeweils eine Kontaktelektrode einem der beiden und die andere Kontaktelektrode dem anderen Teil zugeordnet sind.
In F i g. 2 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Mit 1 ist das Einspannmittel für den Stab bezeichnet, mit 2 dessen Halterung. In der Halterung 2 sind zwei Schlitze 3 und 4 vorgesehen, in denen zwei Nocken 5 und 6 gleiten, die an dem Einspannmittel befestigt sind. Einspannmittel 1 und Halterung 2 schließen einen Hohlraum 7 ein, in den isoliert ein Kontakt 8 eingeführt ist. Werden die Teile 1 und 2 gegeneinander verschoben, so nähert sich der Kontakt 8 mit seiner Fläche 9 einem Teller 10, der Teil des Einspannmittels ist, und liegt schließlich auf dessen als andere Kontaktfläche dienenden Oberfläche 11 auf.
In der F i g. 2 ist die bevorzugte Lösung dargestellt, bei der die übereinandergreifenden Teile des Einspannmittels und seiner Halterung in Form von Hohlzylindern ausgebildet sind, wobei der Außendurchmesser des einen Hohlzylinders mindestens annähernd gleich ist dem Innendurchmesser des anderen Hohlzylinders. Weiterhin zeichnet sich die dargestellte Ausführungsform durch die zweckmäßige Anordnung aus, daß in den aneinanderliegenden Wandungen der übereinandergreifenden Teile in der einen Wandung mindestens eine Nut, auf der anderen Wandung mindestens je Nut ein in diese greifender Nocken vorhanden ist. Auch begrenzt in diesem Falle das Spiel mindestens eines Nockens in der dazugehörigen Nut das Spiel von Einspannmittel und Halterung gegeneinander.
Im Bedarfsfalle kann auch ein Nocken und ein Teil der Wandung der dazugehörigen Nut als Kontakt ausgebildet sein.
Gemäß einer weiterenAusführungsformkönnendie die innere Wandung des abgeschlossenenHohlraumes bildendenTeile derHalterungenmitfesten oderfedernden Kontakten versehen sein, die je nach der durch das Spiel begrenzten Lage der den Hohlraum bildenden Teile zueinander geschlossen oder geöffnet sind. Ein Beispiel dieser Ausführungsform ist in F i g. 3 dargestellt. Das Einspannmittel 12 ist mit zwei Kontakten 13 und 14 versehen, die durch Schlitze 15 und :IG in der Halterung 17 in den Hohlraum 18 geführt sind. Durch die Halterung 17 tritt zudem ein Kontakt 19 in den Hohlraum 18. Werden die Teile 12 und 17 voneinander entfernt, so seMeßen sich die Kontakte 13,14 und 19. Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 wurde der Kontakt geschlossen, wenn sich die Teile 1 und 2 aufeinander zu bewegten.

Claims

Patentansprüche: 1. Halterung für zonenzuschmelzende Stäbe, bestehend aus zwei ineinandergleitenden Teilen, deren Bewegung durch einen oder mehrere Schlitze und zugeordnete Stifte begrenzt wird, die einen beim Zusammen- oder Auseinanderschieben sich schließenden elektrischen Kontakt betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ineinandergleitenden Teile einen Hohlraum bilden, in dem sich die Kontakte befinden, wobei jeweils eine Kontaktelektrode einem der beiden und die andere Kontaktelektrode dem anderen Teil zugeordnet sind.
2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine isolierte Elektrode (8, 19) in den Hohlraum geführt und als Gegenelektrode einer der beiden den Hohlraum bildenden Teile verwendet ist.
3. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Nut und die jeweils in diese greifender Nocken, die an den Wandungen der ineinandergleitenden Teile angebracht sind, als Kontakt ausgebildet sind.
4. Halterung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide ineinandergleitende Teile als Rohre mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1094 711.