公开(公告)号：WO2014075650A1

公开(公告)日：2014-05-22

申请号：PCT/DE2013/000627

申请日：2013-10-20

Applicant: FORSCHUNGSVERBUND BERLIN E.V.

Inventor： RIEMANN, Helge ,  WÜNSCHER, Michael

IPC: C30B13/20 ,  C30B29/06

CPC classification number: C30B13/20 ,  C30B29/06

Abstract: Um Kristalle mit großen Kristalldurchmessern nach dem FZ-Verfahren unter Verwendung von scheibenförmigen Induktionsheizspulen herzustellen, muss die angelegte Spannung erhöht werden, damit die erforderliche Leistung in die Schmelzzone induziert werden kann. Mit steigender Spannung steigt aber die Wahrscheinlichkeit von Überschlägen insbesondere am Spalt und an den Stromzuführungen der Induktionsheizspule. Um die Gefahr von Überschlägen zu verringern werden isolierende Schichten auf die Induktionsspule aufgebracht und isolierende Bauteile in den Spalt eingefügt. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Kristallstäben nach dem tiegelfreien Floating Zone(FZ)-Verfahren mit der elektrische Durchschläge an der HF-Induktionsheizspule vermieden werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Induktionsspule (3) mit einer Zentralöffnung (3.1), in die der Hauptschlitz (3.2), der als Stromzuführung dient, einmündet. Unterhalb der Induktionsspule (3) ist in einem definierten Abstand (a) eine Abschirmung (4) angeordnet, die zumindest den Bereich (b) unterhalb des Hauptschlitzes (3.2) gegenüber der Schmelzzone (2.1) thermisch und strömungstechnisch abschirmt. Die Abschirmung (4) besteht aus einem durchschlagsfesten Material mit niedrigen dielektrischen Verlusten und geringer Wärmeleitung. In dem Spalt (a) zwischen der Induktionsspule (3) und der Abschirmung (4) befindet sich eine kältere Gasschicht, die insbesondere die Gastemperatur im Hauptsschlitz (3.2) und dessen Umgebung reduziert.

Abstract translation: 为了通过使用圆盘状的感应加热线圈的FZ法生产具有大直径的晶体的晶体，所施加的电压必须被增加，使得所需要的功率可以在熔融区来诱导。 的电压增加，但击穿的概率尤其是在间隙增大和感应加热线圈的电源线。 绝缘层，以减少飞弧的危险减少插入间隙施加到感应线圈和绝缘部件。 本发明涉及一种能够避免用于生产由自由坩埚浮区（FZ）方法将RF感应加热线圈的电击穿晶体棒的装置。 本发明的装置包括具有中央开口（3.1），在该主缝隙（3.2）用作电源，将打开的感应线圈（3）的。 下面的感应线圈（3）具有屏蔽（4）是在限定的距离（a）被布置，其中屏蔽至少该区域在熔化区（2.1）主缝隙（3.2）（b）所示的热和流体。 屏蔽（4）由具有低介电损耗和低的热导率的渗透材料制成。 在该间隙中的（a）位于所述感应线圈（3）和所述护罩（4）的气体的较冷层之间，特别是，在主缝隙（3.2）的气体温度和降低它的周围。

公开(公告)号：WO2014033212A1

公开(公告)日：2014-03-06

申请号：PCT/EP2013/067893

申请日：2013-08-29

Applicant: FORSCHUNGSVERBUND BERLIN E.V.

Inventor： WERNER, Nico ,  WÜNSCHER, Michael

IPC: C30B13/28 ,  G05B13/04

CPC classification number: C30B13/28 ,  G05B13/048

Abstract: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur geregelten Erzeugung von kristallinen Formkörpern im Zonenschmelzverfahren durch Beeinflussung von Stellgrößen, wobei die Art der Beeinflussung anhand eines Abgleichs von gemessenen Ist-Werten mit Soll-und prädizierten Verlaufs-Werten von Systemzuständen ermittelt wird, wobei die Ist-Werte der Systemzustände direkt gemessen und/oder indirekt mittels eines Zustandsbeobachters gemessen werden, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnetist, dass die prädizierten Verlaufs-Werte, ausgehend von den direkt oder indirekt gemessenen Ist-Werten, modellbasiert berechnet werden, und dassmindestens eine Stellgröße, ausgewählt aus Generatorleistung (P Gen ), Vorratsstabgeschwindigkeit (v F ) und Kristallgeschwindigkeit (v C ), so verändert wird, dass die Abweichung von den Soll-und den prädizierten Verlaufs-Werten verringert wird.

Abstract translation: 本发明通过影响操纵变量涉及用于控制生产的区域熔化法结晶形式体的方法，影响比较测量的实际值的基础上的类型与目标和系统状态的值的预测过程，的实际值确定的 直接测量系统状态和/或由一个状态观测器的装置间接地测量，所述的特征在于方法在值的预测过程中，直接或间接测量的实际值的基础上是基于模型计算，和从发电机功率中选择的至少一个控制变量（ PGEN）股票杆速度（VF）和结晶速率（VC），被改变，使得偏差是从目标和预测过程的值减小。

公开(公告)号：EP2920342A1

公开(公告)日：2015-09-23

申请号：EP13798234.4

申请日：2013-10-20

Applicant: Forschungsverbund Berlin e.V.

Inventor： RIEMANN, Helge ,  WÜNSCHER, Michael

IPC: C30B13/20 ,  C30B29/06

CPC classification number: C30B13/20 ,  C30B29/06

Abstract: In order to produce crystals having large crystal diameters according to the floating zone process using disc-shaped induction heating coils, the applied voltage must be increased such that the required power can be induced in the melting zone. However, as the voltage increases, the probability of flashovers increases, in particular at the gap and at the power feeds of the induction heating coil. In order to reduce the risk of flashovers, insulating layers are applied to the induction coil and insulating components are inserted into the gap. The invention relates to a device for producing crystal rods according to the non-crucible floating zone (FZ) process by means of which electrical breakdowns at the HF induction heating coil are avoided. The device according to the invention consists of an induction coil (3) having a central opening (3.1) into which the main slot (3.2) serving as power feed merges. A shield (4) is arranged at a defined spacing (a) below the induction coil (3) and at least in the region (b) below the main slot (3.2) is thermally and fluidically shielded with respect to the melting zone (2.1). The shield (4) consists of a breakdown-resistant material of low dielectric loss and low thermal conductivity. In the gap (a) between the induction coil (3) and the shield (4) there is a relatively cold gas layer, which reduces in particular the gas temperature in the main slot (3.2) and the area surrounding the same.

公开(公告)号：EP2920342B1

公开(公告)日：2019-04-03

申请号：EP13798234.4

申请日：2013-10-20

Applicant: Forschungsverbund Berlin e.V.

Inventor： RIEMANN, Helge ,  WÜNSCHER, Michael

IPC: C30B13/20 ,  C30B29/06

公开(公告)号：EP2890834A1

公开(公告)日：2015-07-08

申请号：EP13756440.7

申请日：2013-08-29

Applicant: Forschungsverbund Berlin E.V.

Inventor： WERNER, Nico ,  WÜNSCHER, Michael

IPC: C30B13/28 ,  G05B13/04

CPC classification number: C30B13/28 ,  G05B13/048

Abstract: The invention relates to a method for the controlled production of crystalline molded bodies in the zone-melting process by influencing manipulated variables. The nature of the influencing is determined on the basis of a comparison of measured actual values with target values and predicted course values of system states. The actual values of the system states are measured directly and/or are measured indirectly by means of a state observer. The method is characterized in that the predicted course values are calculated in a model-based manner on the basis of the directly or indirectly measured actual values, and that at least one manipulated variable, selected from generator power (P
Gen ), stock rod speed (v
F ), and crystal speed (v
C ), is changed in such a way that the deviation from the target values and the predicted course values is reduced.