تنمو بلورات مع الحقول المغناطيسية

عملية التصنيع الجديدة قد تخفض تكاليف بلورات السيليكون

أول بلورة تم إنشاؤها بواسطة الطريقة الجديدة في مجال مغناطيسي متنقل. إنه زرنيخيد الغاليوم. © ICZ
قراءة بصوت عال

يستخدم الباحثون في معهد برلين للنمو البلوري (IKZ) الحقول المغناطيسية المتحركة للتحكم في عمليات الحمل الحراري في الذوبان الساخن. نتيجة لذلك ، يمكن إنتاج بلورات - مثل السيليكون للخلايا الشمسية أو زرنيخيد الغاليوم للتطبيقات الإلكترونية - بطريقة أكثر فعالية من حيث التكلفة وبجودة أعلى من ذي قبل. يستخدمون ملفات التدفئة المقاومة لأفران الصهر ، التي تسخن المواد الخام ، من أجل التوليد المتزامن للحقول المغناطيسية المهاجرة. هذه الفكرة يمكن أن تحدث ثورة في إنتاج بلورات أشباه الموصلات.

في ندوة حول الحالة عُقدت مؤخرًا في برلين ، قدم مزارعي البلورة أول بلورة زرنيخيد الغاليوم التي نشأت في مجال مغناطيسي تم إنشاؤه بهذه الطريقة. "بالإضافة إلى ذلك ، قدمنا ​​أحدث الحسابات النموذجية لـ IKZ ومعهد Weierstrass للتحليل التطبيقي والإستوكاستك (WIAS) في برلين ، وفقًا لتقرير رئيس المجموعة البحثية ، البروفيسور الدكتور ميد. بيتر رودولف. "كانت المباراة بين المحاكاة والتجربة مثيرة للإعجاب في العديد من عمليات التفصيل."

جعل السيليكون الشمسية أكثر كفاءة

هذا لم يجعل العلماء المشاركين فقط يجلسون في المؤتمر ، ولكن أيضًا العديد من ممثلي الصناعة. يقول رودولف ، الذي يفكر بالفعل في عرض تدريجي مع الشركاء الصناعيين المتعاونين: "قبل كل شيء ، يرى مصنعو السيليكون الشمسيون فرصًا كبيرة في السوق". يتم سكب معظم السيليكون للخلايا الشمسية في شكل كتلة. يذوب الصهر في القالب ببطء ، بينما يتم التحكم في عملية التبريد والتبلور عن طريق ترتيبات تسخين خاصة. يقول رودولف "يمكننا أن نتخيل استخدام هذه العملية لإعادة تكوين السخانات لإنتاج حقول مغناطيسية متحركة". يمكن استخدام هذا لإنتاج كتل السيليكون عالية الجودة.

لكن ما ينجح في المختبر لا يجب أن يكون جيدًا للصناعة. "هذه هي الميزة في IKZ" ، يجيب رودولف ، "لدينا مصانع على نطاق صناعي في تجاربنا ، شيء من هذا القبيل ليس به جامعة." النتائج الأولى للتحقيق في GaAs-Kistall ، من قبل زملائه في العمل. تم إنشاء فرانك مايكل كيسلينج وماتياس تشوبالا في المجال المغناطيسي المتجول ، وهما يبشران بالخير. بالإضافة إلى ذلك ، تتعاون IKZ عن كثب مع الشركات في مشروع البحث. المشروع بعنوان "النمو البلوري في المجال المغناطيسي (KristMag)" ويبلغ إجمالي حجمه 2.2 مليون يورو.

(idw - Forschungsverbund Berlin eV، 29.06.2007 - AHE) الإعلان