Von Impfkristallen und hoher Spannung

Wir möchten Ihnen gern einmal zeigen, was bei uns täglich so passiert.
Damit Sie sich ein Bild von unserer interessanten und vielfältigen Arbeit machen können.

Alles beginnt natürlich in unserer Zuchthalle:
Hier arbeiten wir mit speziellen, zum Teil selbst konstruierten Öfen, überwiegend nach den Verfahren von Bridgman-Stockbarger ist ein Verfahren nach Percy Williams Bridgman und Donald C. Stockbarger zum Herstellen großer Einkristalle, wie Fluoride aber auch Silizium oder Galliumarsenid. Ein Schmelztiegel mit Rohstoffpulver wird in einen Ofen mit einem thermischen Gradienten eingeführt. Im Ofenbereich mit höheren Temperaturen wird der Rohstoff aufgeschmolzen. Bei der Überführung des Tiegels in den kühleren Bereich und Abkühlung unter die Schmelztemperatur beginnt die Kristallisation. Aus den gebildeten Keimen wachsen die am schnellsten, die entlang der Tiegelachse orientiert sind. Um diese „geometrische Auslese“ zu beschleunigen, verwendet man spezielle Züchtungstiegel, die eine Einengung im unteren Teil haben. und Nacken-Kyropoulos ist ein Verfahren nach Richard Nacken und Spyro Kyropoulos zum Herstellen von Einkristallen, wie Salzhalogenide oder Saphir. Bei dem Verfahren zum Ziehen von Kristallen aus der Schmelze wird ein gekühlter Stab in die Schmelze eingebracht, an dem der Kristall wachsen soll. Da sich zu Beginn ein polykristalliner Bereich an dem Stab absetzt, wird der Durchmesser des gewachsenen Materials während des Ziehens verringert. Heutzutage werden einkristalline Keime eingesetzt.. Beim Stockbarger Verfahren wird ein Tiegel mit Schmelze in einen kühleren Bereich abgesenkt, so dass die Schmelze beim Keim beginnend allmählich erstarrt. Beim Kyropoulos-Verfahren wird der Tiegel nicht abgesenkt, sondern verbleibt an gleicher Stelle. Der Kristall wird nach der Keimung unter Absenkung der Schmelztemperatur aus dem Tiegel herausgezogen.

Für die Kristallzüchtung ist sehr viel Erfahrung nötig, denn sie beruht auf physikalischen Prozessen, die nur unter optimalen Rahmenbedingungen ein qualitativ hochwertiges Ergebnis erzeugen: vom richtigen Temperaturgradienten bis hin zur Wachstumsgeschwindigkeit des Kristalls muss alles stimmen.

Dabei darf der Kristallisationsprozess, der im Vakuum stattfindet und mehrere Wochen dauert, natürlich nicht gestört werden.

Dank unserer über 60jährigen Erfahrung geht meistens alles glatt, doch die Qualität eines Rohkristalls ist mit bloßem Auge nicht zu erkennen.
Kommen wir also zum nächsten Schritt: der Qualitätskontrolle des Rohmaterials.

> 2: QUALITÄTSKONTROLLE MATERIAL