1. rupture dans la préparation des matériaux de haute pureté
Materials à base de Silicon: La pureté des monocristaux en silicium a dépassé 13N (99.9999999999%) en utilisant la méthode de la zone flottante (FZ), améliorant considérablement les performances des dispositifs semi-conducteurs à haute puissance (EG, IGBT) et des puces avancées. Cette technologie réduit la contamination de l'oxygène à travers un processus sans creuset et intègre des MCV de silane et des méthodes Siemens modifiées pour réaliser une production efficace de polysilicon47 de niveau de fond de zone.
germanium Materials: La purification de fusion de la zone optimisée a une pureté élevée de germanium à 13N, avec des coefficients de distribution d'impuretés améliorés, permettant des applications en optique infrarouge et détecteurs de rayonnement23. Cependant, les interactions entre le germanium fondu et les matériaux d'équipement à des températures élevées restent un défi critique23.
2. innovations en processus et équipement
Contrôle des paramètres de dynamique: Ajustements à la vitesse de déplacement de la zone de fusion, aux gradients de température et aux environnements de gaz protecteurs - couplé à des systèmes de surveillance et de rétroaction automatisés en temps réel - ont une stabilité et une répétabilité des processus améliorés tout en minimisant les interactions entre le germanium / silicium et l'équipement27.
Polysilicon Production: Nouvelles méthodes évolutives pour les polysilicon de niveau de zones de zones relever les défis de contrôle de la teneur en oxygène dans les processus traditionnels, la réduction de la consommation d'énergie et le rendement stimulant47.
3. Technology Intégration et applications interdisciplinaires
Hybridation de la cristallisation par fusion: Les techniques de cristallisation de fusion à faible énergie sont intégrées pour optimiser la séparation et la purification des composés organiques, en expansion des applications de fusion dans les intermédiaires pharmaceutiques et les produits chimiques fins.
Semi-conducteurs de la première génération: la fusion de la zone est désormais appliquée à des matériaux larges en bande-bandgap comme le carbure de silicon (SIC) et le nitrure de galle (Gan) , prenant en charge les appareils à haute fréquence et à haute température. Par exemple, la technologie de four à un cristal en phase liquide permet une croissance stable des cristaux SIC via un contrôle précis de la température15.
4. Scénarios d'applicationdiversifiés
Photovoltaics: Le polysilicon de qualité-fond de zone est utilisé dans les cellules solaires à haute efficacité, réalisant les efficacités de conversion photoélectrique over 26% et la conduite des progrès en énergie renouvelable4.
Infrared and Detector Technologies : germanium ultra-hauteur permet des dispositifs d'imagerie infrarouge et de vision nocturne miniaturisés et hautes performances pour les marchés militaires, de sécurité et civils23.
5. CHALLENGES ET INDÉRIEURS FUTURES
Limites d'élimination de l'impureté: Les méthodes actuelles ont du mal à éliminer les impuretés d'éléments lumineuses (par exemple, bore, phosphore), nécessitant de nouveaux processus de dopage ou des technologies de contrôle de la zone de fusion dynamique25.
Durabilité et efficacité énergétique des équipages »: la recherche se concentre sur le développement de matériaux de creuset à la haute température, résistants à la corrosion, et les systèmes de chauffage radiofréquence pour réduire la consommation d'énergie et prolonger la durée de vie de l'équipement. La technologie de remontage à l'arc sous vide (VAR) est prometteuse pour le raffinement des métaux47.
La technologie de fusion de la zone progresse vers une pureté plus élevée, un coût plus bas et une applicabilité plus large, solidifiant son rôle de pierre angulaire dans les semi-conducteurs, les énergies renouvelables et l'optoélectronique
Heure du poste: mars-26-2025