1.
Silicon Materials: La puresa dels cristalls simples de silici ha superat 13N (99.999999999999%) Utilitzant el mètode de la zona flotant (FZ), millorant significativament el rendiment dels dispositius de semiconductors d’alta potència (EG, IGBTS) i Chips advanced45 avançats. Aquesta tecnologia redueix la contaminació per l’oxigen mitjançant un procés lliure de gresol i integra Silà CVD i mètodes de Siemens modificats per aconseguir una producció eficient de polisilicon de qualitat de la zona.
Materials Germanium: la purificació de la fusió de la zona optimitzada té elevada puresa de germani fins a 13n, amb coeficients de distribució de impuresa millorats, permetent aplicacions en òptiques infrarojos i detectors de radiació23. No obstant això, les interaccions entre el germani fos i els materials d'equips a temperatures altes segueixen sent un repte crític .23.
2. Inovacions en procés i equipament
Control de paràmetres Dynamic: Ajustaments a la velocitat de moviment de la zona fosa, els gradients de temperatura i els ambients de gas protectora, recollits amb sistemes de control en temps real i sistemes de retroalimentació automatitzats, han millorat l'estabilitat i la repetibilitat del procés alhora que minimitzen les interaccions entre germani/silici i equips27.
Polysilicon Production: Novetats mètodes escalables per a la zona de polisilicon de qualitat de la zona, aborden els reptes del control del contingut d’oxigen en els processos tradicionals, reduint el consum d’energia i augmenten el rendiment47.
3.
Hibridació de cristal·lització de mamel: s’integren tècniques de cristal·lització de fusió de baixa energia per optimitzar la separació i la purificació de compostos orgànics, ampliant les aplicacions de fusió de la zona en intermedis farmacèutics i productes químics fins.
Third-Generation Semiconductors: la fusió de la zona s’aplica ara a materials de banda ampla com Silicon Carbide (sic) i Gallium Nitride (GAN) , donant suport a dispositius d’alta freqüència i d’alta temperatura. Per exemple, la tecnologia del forn d’un sol cristall en fase líquida permet un creixement estable de cristall SIC mitjançant un control de temperatura precís15.
4.
Photovoltaics: El polisilicó de qualitat de la zona s’utilitza en cèl·lules solars d’alta eficiència, aconseguint eficiències de conversió fotoelèctrica sobre el 26% i els avenços de conducció en energia renovable4.
Tecnologies Infrared i Detector: Germanium de gran puresa permet miniaturitzar-se i dispositius d’infrarojos d’alt rendiment i dispositius de visió nocturna per a mercats militars, de seguretat i civils.
5. Challenges i indicacions futures
Límits d’eliminació d’impuritat: Els mètodes actuals lluiten per eliminar les impureses d’elements lleugers (per exemple, bor, fòsfor), que necessiten nous processos de dopatge o tecnologies de control de zones de fusió dinàmiques25.
Equipment Durabilitat i eficiència energètica: la investigació se centra en el desenvolupament de materials de gresos resistents a la temperatura a la temperatura, i els sistemes de calefacció de radiofreqüència resistents a la corrosió i els sistemes de calefacció de radiofreqüència per reduir el consum d’energia i ampliar la vida de la vida dels equips. La tecnologia Remelting (VAR) de buit mostra la promesa del refinament metàl·lic 47.
La tecnologia de fusió de la zona avança cap a la puresa, el cost més baix i l’aplicabilitat més àmplia, solidificant el seu paper com a pedra angular en semiconductors, energies renovables i optoelectronics
Posada Posada: 26 de març de 2025