DE1236475B - Holder for bars to be melted into zones - Google Patents
Holder for bars to be melted into zonesInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B13/00—Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
- C30B13/28—Controlling or regulating
- C30B13/285—Crystal holders, e.g. chucks
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
Int. Cl.:Int. Cl .:
Nummer:Number:
Aktenzeichen:File number:
Anmeldetag:"Registration date: "
BOIdBOId
BOIj
Deutsche Kl.: 12 c - 2BOIj
German class: 12 c - 2
L38930IVc/12cL38930IVc / 12c
8. Mai 1961May 8, 1961
16. März 1967March 16, 1967
21. September 1967September 21, 1967
Auslegetag:Display day:
Ausgabetag:Issue date:
Pateritschrift stimmt mit der Auslegeschrift übereinPateritschrift agrees with the exposition
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.In the case of crucible-free zone melting, a rod is passed vertically through a fixed high-frequency coil out, in the area of which the liquid zone is formed. One also has to get a high level of evenness to achieve the growth process, the two solid parts of the rod, between which is the liquid Zone is located, can rotate against each other about their common axis, usually in such a way that the melting point Part was stationary while the growing part rotated.
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 Brükken 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.The initiation of the process both with regard to translational movements of the rod parts as well their rotational movement presupposes that the liquid zone is fully developed, that is, that there are no bridges consist of solid material between the two rod parts more. It now requires increased attention of the operating personnel, pulling or rotating after switching on the heat source to be initiated only when the formation of the liquid zone is complete.
Es ist in diesem Zusammenhang bereits bekannt, mindestens eine der beiden Halterungen der Stabenden mit einem 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 soviel Spiel vorzugeben, daß der oder die elektrischen Kontakte geöffnet oder geschlossen werden können.In this context, it is already known to have at least one of the two holders for the rod ends to be provided with one or more electrical contacts and between the holder and the fixed rod part and / or axially between the holder of the rod and its holder on the device frame to pretend so much play that the electrical contact or contacts are opened or closed be able.
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.At the moment when the melting zone goes through the entire cross-section of the rod, the contact-carrying ones approach Divide each other, because the rod parts are no longer firmly connected to each other. The closing ones Contacts then operate the motors for the rotation or translation of the rod parts.
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 Siliciumstab. 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 den 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 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 In Fig. 1 is a partially schematic representation such a known device is shown. With 1 is the body to be treated, z. B. a silicon rod. designated. For the sake of clarity, it is shown in a significantly abbreviated form. Body 1 is on both Ends by means of a pin 2 and 3 guided through holes in the recesses of two quartz holders 4 and 5 attached. The lower quartz holder 5 is connected in the same way to a rotatable axis 6, while the upper quartz holder 4 is connected to the axis 7 via a pin, however, this pin 8 in turn can slide in a slot or slot pair 9 of limited length. the Axis 7 forms the holder of the clamping means 4 and the pin 8 forms the one firmly connected to the holder Part of the contact, while a contact tongue 10, which is provided on the quartz holder 4
Halterung für zonenzuschmelzende StäbeHolder for rods to be melted into zones
Patentiert für:Patented for:
Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1
Als Erfinder benannt:
Johannes Wulf, Rüthen/MöhneNamed as inventor:
Johannes Wulf, Rüthen / Möhne
ist, den anderen mit dem Einspannmittel 4 fest verbundenen Teil des Kontaktes darstellt. Die beidenrepresents the other part of the contact firmly connected to the clamping means 4. The two
X5 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. X 5 axes 6 and 7 are arranged to be axially displaceable both individually and together. Instead of the contact tongue 10, the delimitation of the slot at its end can also be designed as part of the contact means.
Da das tiegelfreie Zonenziehen vorteilhaft in einem Rezipienten vorgenommen wird, in den oft Zuschläge für den zu ziehenden 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.Since the pan-free zone pulling is advantageously carried out in a recipient, in which aggregates are often added for the crystal to be pulled are introduced in vapor form and also the vapor of the crystal material contains, and because some of these additives can also have a corrosive effect, there is Danger that the contact surfaces are vaporized with foreign substances and / or corrode, whereby the Making contact becomes imprecise.
Es ist bereits bekannt, Vorrichtungen zum tiegelfreien Zonenziehen derart auszubilden, daß Teile des Einspannmittels und Teile von "dessen Halterung so passend übereinander greifen, daß sie einen geschlossenen Hohlraum bilden, in dessen Inneren der oder die Kontakte liegen. Dadurch wird bewirkt, daß die Schaltvorgänge genauer ablaufen.It is already known to design devices for crucible-free zone drawing in such a way that parts of the Clamping means and parts of its holder so fit over one another that they form a closed Form a cavity in the interior of which the contact or contacts are located. This causes the Switching processes run more precisely.
^Die übereinandergreif enden Teile des Einspannmittels und seiner Halterung sind vorzugsweise in Form von Hohlkreiszylindern ausgebildet, wobei der Außendurchmesser des einen Hohlkreiszylinders mindestens annähernd gleich ist dem Innendurchmesser des anderen Hohlkreiszylinders. Die Anordnung ist zweckmäßig so ausgeführt, daß in den aneinanderliegenden Wänden der übereinandergreifenden Hohlzylinderteile in der einen Wand mindestens ein Schlitz und auf der anderen Wand mindestens je Schlitz ein in diesen eingreifender Stift vorhanden ist. Es ist dadurch zwischen Einspannmittel und Halterung ein durch die Länge des Schlitzes begrenzter Spielraum für eine gegenseitige Verschiebung der beiden Teile in axialer Richtung geschaffen.^ The overlapping parts of the clamping device and its holder are preferably designed in the form of hollow circular cylinders, the outer diameter of the one hollow circular cylinder is at least approximately the same as the inner diameter of the other Hollow circular cylinder. The arrangement is expediently designed so that in the adjacent Walls of the overlapping hollow cylinder parts in one wall at least one slot and on the other wall there is at least one pin engaging in this slot for each slot. It is through it between clamping means and bracket a limited by the length of the slot clearance for a mutual displacement of the two parts created in the axial direction.
Längs der Achse des oberen Hohlteiles (Halterung) und gegen dieses isoliert ist eine stabförmige Elek-Along the axis of the upper hollow part (holder) and isolated from it is a rod-shaped elec-
709 676/34709 676/34
trode mit einer Kontaktseele, die am unteren Ende einen Kontaktteller aufweist, in den Hohlraum eingeführt. Kontaktteller und eine darunterliegende am inneren Boden des unteren Hohlteiles oder Einspannmittels zentral angeordnete tafelförmige Erhebung bilden das Kontaktpaar der elektrischen Kontaktvorrichtung. Trode with a contact core, which has a contact plate at the lower end, is inserted into the cavity. Contact plate and an underlying one on the inner bottom of the lower hollow part or clamping means centrally arranged tabular elevations form the contact pair of the electrical contact device.
Da nun beim Heben und Senken des Kristalles der Abstand der Kontakte und der zur Verfügung stehende Hub nicht immer gleich sind, kann es vorkommen, daß Schaltpositionen entstehen, in denen durch Kriechströme ein Kontaktschluß vorgetäuscht wird, der noch nicht oder nicht mehr besteht.Since now the distance between the contacts and the available distance when lifting and lowering the crystal Stroke are not always the same, it can happen that switching positions arise in which through Leakage currents simulate a contact closure that does not yet exist or no longer exists.
Dieser Nachteil wird bei einer Halterung für zonenzuschmelzende Stäbe, bestehend aus zwei ineinander gleitenden hohlen Teilen, deren Bewegung durch einen Schlitz und einen Stift begrenzt wird und die einen beim Zusammen- oder Auseinanderschieben sich schließenden elektrischen Kontakt zwischen einer durch den einen Teil in einen Hohlraum isoliert geführten Elektrode und dem gegenüberliegenden anderen Teil betätigen, erfindungsgemäß dadurch verhindert, daß um den Kontaktteller der Elektrode ein Ringmagnet angeordnet ist.This disadvantage arises in the case of a holder for rods to be fused into zones, consisting of two interlocking sliding hollow parts, the movement of which is limited by a slot and a pin and the one when pushing together or apart, closing electrical contact between a through the one part insulated in a cavity and the opposite other electrode Actuate part, according to the invention thereby prevented that around the contact plate of the electrode Ring magnet is arranged.
Mit einer solchen Vorrichtung wird es möglich, daß die Relativbewegung des Einspannmittels gegen seine Halterung über einen Teil des Weges im Rahmen des Spielraumes beim Schließen bzw. Öffnen der Kontakte beschleunigt bzw. verzögert werden kann. Das Beschleunigen bezieht sich dabei auf das Schließen und das Verzögern -— durch magnetische Haftung — auf das Öffnen der Kontakte. Auf diese Art wird sichergestellt, daß durch das Öffnen und Schließen der Kontakte stets ein eindeutiges Signal gegeben wird, das durch Kriechströme nicht verfälscht werden kann.With such a device it is possible that the relative movement of the clamping means against his Bracket over part of the way within the scope of the closing or opening of the contacts can be accelerated or decelerated. The acceleration refers to the closing and the delay - through magnetic adhesion - on the opening of the contacts. In this way will ensures that a clear signal is always given by opening and closing the contacts that cannot be falsified by leakage currents.
Um unnötigen Aufwand zu vermeiden, empfiehlt es sich, permanentmagnetische Bauteile zu verwenden.In order to avoid unnecessary effort, it is advisable to use permanent magnetic components.
Im besonderen ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß der Ringmagnet längs der Elektrode verschiebbar ist und auf einer Feder aufliegt. In particular, the device is according to the invention designed so that the ring magnet is displaceable along the electrode and rests on a spring.
Man kommt mit kleineren Magneten geringerer Stärke aus, wenn man die von den Magneten zu beschleunigende Masse klein hält. Dies erreicht man, wenn man eines der magnetischen Bauteile in Richtung der Relativbewegung entlang des Einspannmittels oder die Halterung bewegbar ausbildet. Dann kann man seine Maße klein halten und erzielt den weiteren Vorteil, daß die Schließzeit des Kontaktes klein wird. Bei dieser Ausführungsform ist es auch möglich, daß der magnetische Bauteil bei der Öffnungsbewegung zunächst eine Feder spannt, die beim weiteren Öffnen entgegen der magnetischen Anziehungskraft die Bewegung der Kontaktteile voneinander fort beschleunigt.You can get by with smaller magnets of lesser strength if you have to accelerate the magnet Keeps mass small. This can be achieved by moving one of the magnetic components towards the relative movement along the clamping means or the holder is movable. then you can keep its dimensions small and achieve the further advantage that the closing time of the contact becomes small. In this embodiment it is also possible that the magnetic component during the opening movement initially a spring is tensioned, which counteracts the magnetic force of attraction when it is further opened accelerates the movement of the contact parts away from each other.
F i g. 2 zeigt in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Mit 11 ist das Einspannmittel für den Kristall bezeichnet, mit 12 dessen Halterung. In der Halterung 12 sind zwei Schlitze 13 und 14 vorgesehen, in denen zwei Nocken (Stifte) 15 und 16 gleiten, die an dem Einspannmittel befestigt sind. Die Halterung 12 ist durchbohrt und führt in der Bohrung 17 eine bei 18 isoliert durchgeführte Kontaktseele 19. Über die Kontaktseele 19, die an ihrem unteren Ende mit einem tellerförmigen Kontakt 20 versehen ist, gleitet ein Ringmagnet 21, der durch eine Feder 22 so gehalten wird, daß die Magnetunterfläche 23 und die Fläche 24 des Kontakttellers sich in gleicher Höhe befinden.F i g. 2 shows, in a partially schematic representation, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention. With 11 the clamping means for the crystal is designated, with 12 its holder. In the holder 12, two slots 13 and 14 are provided in which two cams (pins) 15 and 16 slide on the Clamping means are attached. The holder 12 is pierced and leads in the bore 17 at 18 isolated performed contact core 19. About the contact core 19, which at its lower end with a plate-shaped contact 20 is provided, a ring magnet 21 slides, which is held by a spring 22 is that the magnet lower surface 23 and the surface 24 of the contact plate are at the same height.
Wird nun das Einspannmittel 11 gegen seine HaI-terung 12 bewegt, so kommt die Fläche 25 des Einspannmittels 11 in den Feldbereich des Ringmagneten 21, der plötzlich anzieht und so den elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktseele 19 und dem Einspannmittel schließt. So wird ein eindeutiges Signal gegeben, das z. B. den Beginn des Durchschmelzvorganges zur Erzeugung der flüssigen Zone auslösen kann.If the clamping means 11 is now against its holding 12 moves, the surface 25 of the clamping means 11 comes into the field area of the ring magnet 21, which suddenly attracts and so the electrical contact between the contact core 19 and the clamping means closes. So a clear signal is given that z. B. the beginning of the melting process for Can trigger generation of the liquid zone.
Fällt nun z. B. nach dem vollständigen Durchschmelzen an seinem unteren Ende der Kristall mit seinem Einspannmittel 11 nach unten, so wird derMagnet 21 so lange mit nach unten gezogen, bis der Teller 20 an der Kontaktseele 19 ein Weitergleiten verhindert. Der Magnet 21 wird dadurch von dem Einspannmittel 11 getrennt und durch die beim Auseinanderbewegen gespannte Feder 22 in seine Ruhelage gebracht. Durch das Signal, das beim Öffnen des Kontaktes entsteht, kann dann der Ziehvorgang eingeleitet werden.Now falls z. B. after complete melting at its lower end of the crystal with its clamping means 11 downwards, the magnet 21 is pulled downwards with it until the Plate 20 on the contact core 19 prevents it from sliding on. The magnet 21 is thereby of the Clamping means 11 separated and by the tensioned spring 22 when moving apart in its rest position brought. The pulling process can then be initiated by the signal that is generated when the contact is opened will.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Kontakt unmittelbar durch das Auflegen der unteren Flächen des Elektrodentellers und des Ringmagneten geschlossen wird.It is particularly advantageous if the contact is made directly through the placement of the lower surfaces of the electrode plate and the ring magnet is closed.
Claims (2)
Deutsches Patent Nr. 1 209 550.Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1 209 550.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1961L0038930 DE1236475B (en) | 1961-05-08 | 1961-05-08 | Holder for bars to be melted into zones |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1961L0038930 DE1236475B (en) | 1961-05-08 | 1961-05-08 | Holder for bars to be melted into zones |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1236475B true DE1236475B (en) | 1967-03-16 |
Family
ID=7268479
Family Applications (1)
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| DE1961L0038930 Pending DE1236475B (en) | 1961-05-08 | 1961-05-08 | Holder for bars to be melted into zones |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1236475B (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1209550B (en) * | 1961-03-20 | 1966-01-27 | Licentia Gmbh | Holder for bars to be melted into zones |
-
1961
- 1961-05-08 DE DE1961L0038930 patent/DE1236475B/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1209550B (en) * | 1961-03-20 | 1966-01-27 | Licentia Gmbh | Holder for bars to be melted into zones |
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