Perkembangan baru dalam teknologi peleburan zona

1. ‌Breakthroughs dalam persiapan material dengan kemurnian tinggi‌
‌ Bahan Berbasis Silicon‌: Kemurnian kristal tunggal silikon telah melampaui ‌13n (99.9999999999%) ‌ Menggunakan metode zona mengambang (FZ), secara signifikan meningkatkan kinerja perangkat semikonduktor daya tinggi (EG, IGBTS) dan chips canggih‌45. Teknologi ini mengurangi kontaminasi oksigen melalui proses bebas wadah dan mengintegrasikan CVD Silan dan metode Siemens yang dimodifikasi untuk mencapai produksi yang efisien dari polisilikon zona-melingkarkan-tingkat‌47.
‌Merighanium Material‌: Pemurnian pencairan zona yang dioptimalkan telah meningkatkan kemurnian germanium menjadi ‌13n‌, dengan peningkatan koefisien distribusi pengotor, memungkinkan aplikasi dalam optik inframerah dan detektor radiasi‌23. Namun, interaksi antara germanium cair dan bahan peralatan pada suhu tinggi tetap menjadi tantangan kritis‌23.
2. ‌innovasi dalam proses dan peralatan‌
Control Parameter Parameter ‌: Penyesuaian untuk melelehkan kecepatan pergerakan zona, gradien suhu, dan lingkungan gas pelindung-ditambah dengan pemantauan waktu-nyata dan sistem umpan balik otomatis-memiliki stabilitas proses yang ditingkatkan dan pengulangan sambil meminimalkan interaksi antara germanium/silikon dan peralatan‌27.
Production Production Polysilicon‌: Metode skalabel baru untuk zona-melelting-grade polisilikon menangani tantangan kontrol konten oksigen dalam proses tradisional, mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan hasil ‌47.
3. ‌Teknologi Integrasi dan Aplikasi Silang Disiplin‌
‌ Hibridisasi kristalisasi MELT: Teknik kristalisasi meleleh energi rendah sedang diintegrasikan untuk mengoptimalkan pemisahan dan pemurnian senyawa organik, memperluas aplikasi peleburan zona dalam perantara farmasi dan bahan kimia halus‌6.
‌Thirt-generasi semikonduktor‌: zona peleburan sekarang diterapkan pada bahan bandgap lebar seperti ‌silicon carbide (sic) ‌ dan ‌Gallium nitride (GAN) ‌, mendukung perangkat frekuensi tinggi dan suhu tinggi. Misalnya, teknologi tungku kristal tunggal fase cair memungkinkan pertumbuhan kristal SIC yang stabil melalui kontrol suhu yang tepat‌15.
4. ‌Senario aplikasi yang diantarasi‌
‌Photovoltaics‌: Polisilikon zona melelting-grade digunakan dalam sel surya efisiensi tinggi, mencapai efisiensi konversi fotoelektrik ‌over 26%‌ dan mendorong kemajuan dalam energi terbarukan‌4.
Teknologi Detektor dan Detektor ‌: Germanium ultra-tinggi memungkinkan miniatur, pencitraan inframerah tinggi dan perangkat visi malam untuk pasar militer, keamanan, dan sipil ‌23.
5. ‌Challenge dan arah masa depan‌
‌ Batas Penghapusan Kebunnya‌: Metode saat ini berjuang dengan menghilangkan kotoran elemen cahaya (misalnya, boron, fosfor), memerlukan proses doping baru atau teknologi kontrol zona lelehan dinamis‌25.
Daya Daya Perlengkapan dan Efisiensi Energi ‌: Penelitian berfokus pada pengembangan bahan wadah yang resistan terhadap korosi, yang tahan korosi, dan sistem pemanasan frekuensi radio untuk mengurangi konsumsi energi dan memperpanjang umur peralatan. Teknologi Vacuum Arc Remelting (VAR) menunjukkan janji untuk penyempurnaan logam‌47.
Teknologi leleh zona bergerak maju ke arah kemurnian yang lebih tinggi, biaya lebih rendah, dan penerapan yang lebih luas‌, memperkuat perannya sebagai landasan dalam semikonduktor, energi terbarukan, dan optoelektronik‌