Impfkristall

Impfkristalle sind kleine Einkristalle, sie werden als Ausgangskristall für die Züchtung größerer Kristalle eingesetzt.

Silicium-Impfkristall für das Czochralski-Verfahren, der linke Teil wird in die Schmelze getaucht und dann herausgezogen, die Kerbe rechts dient der mechanischen Halterung

Herstellung

Impfkristalle werden unter Laborbedingungen erzeugt, mit der gleichen Kristallorientierung (z. B. [111]), die auch der fertig gezüchtete Kristall besitzen soll.

Verwendung

Mit Hilfe von Impfkristallen kann man übersättigte Lösungen oder Schmelzen zur Kristallisation bringen. Dabei dienen die Impfkristalle als Kristallisationskeime, an denen sich Substanz aus der Lösung bzw. Schmelze abscheidet. Diesen Vorgang bezeichnet man als Animpfen (englisch seeding). Das praktische Vorgehen wird beim Czochralski-Verfahren beschrieben.

Bei der Kristallisation von Proteinen unterscheidet man je nach Größe der Impfkristalle zwischen Micro Seeding und Macro Seeding.

Für die Züchtung von Einkristallen ist es notwendig, dass der Impfkristall kristallchemisch identisch mit dem zu gewinnenden Reinstoff ist. Bei Impflegierungen reicht es hingegen aus, wenn chemisch nahe verwandte Kristalle zum Impfen benutzt werden. Aufgrund der Kristallstruktur der Kristallorientierung ist die Form und Ausrichtung der Impfkristalle ausschlaggebend für das Aussehen der gezüchteten größeren Kristalle.

Meistens werden Impfkristalle in der Halbleiterindustrie eingesetzt, um den Einkristall für Wafer zu züchten, welche beispielsweise als Träger für Photovoltaik-Produkte, Integrierte Schaltungen oder Transistoren genutzt werden.