تطورات جديدة في تكنولوجيا ذوبان المنطقة

1. ‌ breakthroughs في تحضير المواد عالية النقاء ‌
المواد المستندة إلى Silicon ‌: لقد تجاوزت نقاء البلورات الفردية السيليكون ‌13N (99.9999999999 ٪) ‌ باستخدام طريقة المنطقة العائمة (FZ) ، مما يعزز بشكل كبير أداء أجهزة أشباه الموصلات عالية الطاقة (EG ، IGBTS) وشرائح متقدمة. تقلل هذه التكنولوجيا من تلوث الأكسجين من خلال عملية خالية من البوتقة وتدمج CVD Silane وتعديل أساليب Siemens لتحقيق إنتاج فعال من polysilicon‌ 47.
‌germanium المواد ‌: لقد رفع تنقية ذوبان المنطقة المحسّن نقاء الجرمانيوم إلى ‌13n‌ ، مع معاملات توزيع الشوائب المحسنة ، مما يتيح التطبيقات في البصريات بالأشعة تحت الحمراء وكاشفات الإشعاع 23. ومع ذلك ، لا تزال التفاعلات بين الجرمانيوم المنصهر ومواد المعدات في درجات حرارة عالية تحديًا حاسمًا ‌23.
2. ‌innovations في العملية والمعدات ‌
control control ‌dynameter control ‌: تعديلات على سرعة حركة منطقة الذوبان ، وتدرجات درجة الحرارة ، وبيئات الغاز الواقية-مع مراقبة الوقت الحقيقي وأنظمة التغذية المرتدة التلقائية-تعزز الاستقرار والتكرار مع التقليل من التفاعلات بين الجرمانيوم/السيليكون والمعدات ‌27.
production production production ‌ polysilicon ‌: طرق جديدة قابلة للتطوير لتصادف التحديات السيليكونية ذات التصنيف في المنطقة في العمليات التقليدية ، مما يقلل من استهلاك الطاقة وتعزيز العائد 47.
3. تكامل التكنولوجيا والتطبيقات عبر التخصصات ‌
‌ التهجين التبلور ‌: يتم دمج تقنيات بلور ذوبان الطاقة المنخفضة للطاقة لتحسين فصل وتنقية المركب العضوي ، وتوسيع تطبيقات ذوبان المنطقة في الوسطيات الصيدلانية والكيمياء الدقيقة 6.
‌ ثلث الجيل من أشباه الموصلات ‌: يتم تطبيق ذوبان المنطقة الآن على مواد واسعة النطاق مثل كربيد كاربايد (SIC) ‌ و ‌gallium nitride (GAN) ، ودعم الأجهزة عالية التردد ودرجات الحرارة العالية. على سبيل المثال ، تتيح تكنولوجيا الفرن أحادي الطور السائل من النمو الكريستالي المستقر من خلال التحكم الدقيق في درجة الحرارة 15.
4.
‌photovoltaics ‌: يستخدم polysilicon من الدرجة في المنطقة في الخلايا الشمسية عالية الكفاءة ، وتحقيق كفاءة التحويل الكهروضوئية ‌ Over 26 ٪ ‌ والتقدم في القيادة في الطاقة المتجددة ‌4.
تقنيات الأشعة تحت الحمراء والكاشف ‌: تتيح الجرمانيوم العالي العالي ، حيث يتيح التصوير بالأشعة تحت الحمراء المصغرة وعالية الأداء للأشعة تحت الحمراء وأجهزة الرؤية الليلية للأسواق العسكرية والأمنية والمدنية 23.
5.
‌ حدود إزالة الأمن: تكافح الأساليب الحالية مع إزالة شوائب العناصر الخفيفة (على سبيل المثال ، البورون ، الفوسفور) ، مما يستلزم عمليات المنشطات الجديدة أو تقنيات التحكم في منطقة الذوبان الديناميكية ‌25.
equipment المتانة وكفاءة الطاقة ‌: يركز الأبحاث على تطوير مواد بوتقة مقاومة لدرجة الحرارة ، ومقاومة للتآكل ، وأنظمة تسخين التردد الإشعاعي لتقليل استهلاك الطاقة وتوسيع عمر المعدات. تُظهر تقنية Remelting Arc Arc (VAR) وعدًا لتحسين المعادن ‌47.
تتقدم تكنولوجيا ذوبان المنطقة نحو النقاء الأعلى ، وتكلفة أقل ، وتطبيقها الأوسع ، مما يعزز دورها كحجرات في أشباه الموصلات ، والطاقة المتجددة ، والكهرباء الضوئية‌.