Ein Silizium-Boule ist eine synthetische, wurstförmige Einkristallmasse , die so gezogen und gedreht wird, dass die Einkristallstruktur während des gesamten Wachstums erhalten bleibt. Das Czochralski-Verfahren ist das am häufigsten verwendete Verfahren zur Herstellung von Boules.
Wozu dient Silizium-Boule?
Da Silizium mehr als 25 % der Erdkruste ausmacht, ist es das häufigste feste Element auf unserem Planeten. Es kommt jedoch nur selten in elementarer Form vor; fast ausschließlich in Verbindungen. Silizium-Boules, polykristalline Gebilde mit der Atomstruktur eines Einkristalls, werden zur Herstellung von Solarzellen verwendet . Das Czochralski-Verfahren ist das am häufigsten angewandte Verfahren zur Herstellung von Boules. Dabei wird ein Silizium-Impfkristall in geschmolzenes polykristallines Silizium eingetaucht. Durch Herausnehmen und Drehen des Impfkristalls entsteht ein Silizium-Ingot oder „Boule“. Da sich oft Verunreinigungen in der Schmelze befinden, ist der entnommene Ingot von außergewöhnlicher Reinheit.
Mithilfe einer Kreissäge, deren Innendurchmesser den Stab durchtrennt, werden Siliziumscheiben einzeln oder mit einer Mehrdrahtsäge gleichzeitig aus dem Rohling geschnitten. (Eine Diamantsäge erzeugt 5 Millimeter dicke Scheiben, die so breit wie die Scheibe sind.) Wird die Scheibe anschließend in eine rechteckige oder hexagonale Form geschnitten, geht zusätzliches Silizium verloren. Da rechteckige oder hexagonale Scheiben jedoch passgenau zusammengefügt werden können, werden sie gelegentlich in Solarzellen eingesetzt, um die Vorderseite optimal auszunutzen. Die Scheiben werden anschließend gemäß den Spezifikationen der Systemhersteller für Schneiden, Reinigen und Beschichten vorbereitet.
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