1. Breakthroughs nella preparazione del materiale ad alta purezza
Materiali a base di silicio: la purezza dei singoli cristalli di silicio ha superato 13N (99.9999999999%) usando il metodo della zona galleggiante (FZ), migliorando significativamente le prestazioni dei dispositivi a semiconduttore ad alta potenza (EG, IGBT) e chips45 avanzata. Questa tecnologia riduce la contaminazione dell'ossigeno attraverso un processo privo di crogioli e integra il CVD di silano e i metodi SIEMENS modificati per ottenere una produzione efficiente di polisilicon47 di livello di fusione di zone.
Materiali di Germanium: la purificazione di fusione della zona ottimizzata ha elevato la purezza di germanio a 13N, con coefficienti di distribuzione di impurità migliorati, consentendo applicazioni in ottica a infrarossi e rilevatori di radiazioni23. Tuttavia, le interazioni tra germanio fuso e materiali per attrezzature ad alte temperature rimangono una sfida critica23.
2. Innovazioni in processo e attrezzatura
Controllo dei parametri nomi-dinamici: regolazioni alla velocità di movimento della zona di fusione, gradienti di temperatura e ambienti di gas protettivi, accoppiati con monitoraggio in tempo reale e sistemi di feedback automatizzati-hanno una stabilità e una ripetibilità migliorate al minimo minimizzando le interazioni tra germanio/silicio e attrezzature27.
PROCESSIONE POLYSILICON: nuovi metodi scalabili per il polisilicio di grado di fusione di fusione di zone affrontano le sfide di controllo del contenuto di ossigeno nei processi tradizionali, riducendo il consumo di energia e aumentando la resa47.
3. technology integrazione e applicazioni interdisciplinari
Ibridazione della cristallizzazione Melt: le tecniche di cristallizzazione a bassa energia di fusione vengono integrate per ottimizzare la separazione e la purificazione dei composti organici, l'espansione delle applicazioni di fusione della zona negli intermedi farmaceutici e chimici fini .6.
Monduttori di Third-generazione: la fusione della zona viene ora applicata a materiali a banda larga come silicon carburo (SIC) e gallium nitruro (GAN) , supportando dispositivi ad alta frequenza e ad alta temperatura. Ad esempio, la tecnologia del forno a cristallo singolo in fase liquida consente una crescita di cristalli SIC stabile tramite un controllo preciso della temperatura15.
4. Scenari di applicazione diretta
Photovoltaics: il polisilicio di grado di fusione a zone viene utilizzato nelle celle solari ad alta efficienza, raggiungendo efficienze di conversione fotoelettrica Over 26% e guidando i progressi nell'energia rinnovabile4.
Tecnologie INFRARED e rivelatori: Germanio ad alto livello di purezza consente dispositivi di imaging a infrarossi e di visione notturna miniaturizzati, ad alte prestazioni per mercati militari, di sicurezza e civili.
5. Chenges e Future Directions
Mepurity Rimoval Limits: I metodi attuali lottano con la rimozione delle impurità degli elementi leggeri (ad es. Borone, fosforo), che richiedono nuovi processi di doping o tecnologie di controllo della zona di fusione dinamica25.
Durabilità all'equipaggiamento ed efficienza energetica: la ricerca si concentra sullo sviluppo di sistemi di riscaldamento crogiolo resistente alla corrosione, resistenti alla corrosione, e sistemi di riscaldamento a radiofrequenza per ridurre il consumo di energia ed estendere la durata della durata delle attrezzature. La tecnologia di Remelting Arc (VAR) mostra la promessa per il raffinatezza dei metalli47.
La tecnologia di fusione della zona sta avanzando verso una purezza più alta, un costo inferiore e una più ampia applicabilità, consolidando il suo ruolo di pietra miliare in semiconduttori, energia rinnovabile e optoelettronica
Tempo post: mar-26-2025