Zum Inhalt springen
  • Karriere
  • Telefonverzeichnis
  • Veranstaltungen
  • MLZ-Website
  • MLZ User Office
  • Webmail (intern)
  • Webmail (Betrieb)
  • Intranet
  • de
  • en
  • Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II)
  • Technische Universität München
Technische Universität München
  • Startseite
  • Über uns
    • Vom "Atom-Ei" zum FRM II
    • Zahlen & Fakten
      • Auftragsvergaben
    • Aktuelles & Medien
      • Newsartikel
      • Filme
        • Interaktives Panorama
      • Broschüren
        • Jahresberichte
        • Newsletter
      • Veranstaltungen
        • Tag der offenen Tür 2024
    • Kontakt
  • Neutronenquelle
    • Neutronen
    • Brennelemente
      • Lebenszyklus eines Brennelements
      • Entsorgung der Brennelemente
        • FRM II-Brennelement
        • Aufbewahrung in Ahaus
        • Sichere Verpackung
        • Transportfahrzeug
        • Genehmigungen
        • Funktionstest
        • FAQ
      • Umrüstung
        • Was bedeutet die Umrüstung
        • Ziele der Umrüstung
        • Wer arbeitet an der Umrüstung?
        • Faktencheck
    • Reaktor
      • Beckeneinbauten
      • Strahlführung
        • Kühlkreisläufe
    • Bestrahlungsanlagen
      • Rohrpostbestrahlung
      • Kapselbestrahlung
      • Mechanische Bestrahlung
      • Bestrahlungsposition im Regelstab
      • Bestrahlung mit schnellen Neutronen
      • Zukünftige Mo-99 Bestrahlungsanlage
    • Sicherheitssysteme
  • Rundherum sicher
    • Schutz von Personen
    • Überwachung der Anlage
    • Überwachung der Umgebung
      • C-14 Ableitung
  • Forschung
  • Medizin
    • Radioisotope für Diagnostik
    • Radioisotope für Therapie
    • Tumorbestrahlungen
  • Industrie
    • Materialanalyse
      • TUM-Expertenforen
      • VDI Fachausschuss 101
        • Bildgebende Verfahren
        • Optische Messverfahren
        • Eigenspannungs- und Texturanalyse
        • Analytik
      • Analytik mit Neutronen
    • Radioisotope für Industrie
    • Siliziumdotierung
  • Karriere
  • Ihr Besuch am FRM II
  1. Startseite
  2. Industrie
  3. Siliziumdotierung

Siliziumdotierung

© Siltronic

Die Siliziumdotierungsanlage (SDA) ist eine rein kommerziell genutzte Produktionseinrichtung des FRM II. Sie dient der Dotierung von Reinstsilizium, das in der Halbleiterindustrie beispielsweise für Hochleistungselektronik verwendet wird. Zum Beispiel finden sie Anwendung in Thyristoren, die hohe Ströme von Gleichspannung in Wechselspannung umwandeln (sie ermöglichen damit einen Stromtransport über große Entfernungen) oder Leistungsregelung in Hochgeschwindigkeitszügen.

Der FRM II kann bis zu 15 Tonnen im Jahr produzieren, das entspricht 10 % des Weltmarkts.

Reines Silizium leitet Strom nur sehr schlecht. Es wird aber zum technisch verwertbaren Halbleiter, wenn es eine geringe Menge Fremdatome (z.B. Phosphor) enthält. Das Einbringen dieser Fremdatome nennt man Dotierung. An der Forschungs-Neutronenquelle wird die Dotierung mit Hilfe von Neutronen erreicht: Der Siliziumkristall wird in die Bestrahlungsposition gebracht und einem genau definierten, thermischen Neutronenfluss ausgesetzt. Der Effekt der Dotierung beruht darauf, dass das Siliziumisotops 30Si (etwa 3 % des in der Natur vorkommenden Siliziums besteht aus diesem Isotop) während der Bestrahlung durch Einfang von Neutronen in vorher berechneter Weise aktiviert und mit einer Halbwertszeit von 2,6 Stunden in stabiles 31P (Phosphor) umgewandelt wird. Im Gegensatz zu anderen Dotiertechniken garantiert die geschilderte sog. Neutronen-Transmutationsdotierung (NTD) eine besonders homogene P-Verteilung im Siliziumkristall.

Die SDA am FRM II kann zylindrische Si-Einkristalle mit bis zu 50 cm Höhe und einem Durchmesser bis zu 20 cm bestrahlen. Um eine homogene Dotierung zu erreichen, wird der Neutronenfluss in der Bestrahlungsposition der SDA durch eine geeignete Nickelbeschichtung geglättet und der Bestrahlungskorb rotiert zusätzlich während der Bestrahlung um die eigene Zylinderachse. Die Nachfrage nach - durch Neutronenbestrahlung - dotiertem Silizium ist so hoch, dass am FRM II bis zu 15 Tonnen jährlich von Firmen aus Europa und Asien beauftragt werden. Die Siliziumkristalle haben nach der Bestrahlung einen spezifischen Widerstand von 25 bis zu 1000 Ωcm.

To top
  • Datenschutz
  • Impressum
  • Barrierefreiheit