Żviluppi ġodda fit-teknoloġija tat-tidwib taż-żona

1.
Materjali bbażati fuq ‌Silicon: Il-purità ta 'kristalli singoli tas-silikon qabżet ‌13N (99.9999999999%) ‌ Bl-użu tal-metodu taż-żona f'wiċċ l-ilma (FZ), li jsaħħaħ b'mod sinifikanti l-prestazzjoni ta' apparati ta 'semikondutturi b'power għoli (EG, IGBTs) u Chips‌45. Din it-teknoloġija tnaqqas il-kontaminazzjoni ta 'ossiġnu permezz ta' proċess mingħajr girġjol u tintegra s-CVD silane u metodi Siemens modifikati biex tinkiseb produzzjoni effiċjenti ta 'polysilicon‌47 ta' grad ta 'tidwib fiż-żona.
‌Germanja Materjali: Il-purifikazzjoni tat-tidwib taż-żona ottimizzata għandha purità tal-ġermanju elevata għal ‌13N‌, b'koeffiċjenti mtejba ta 'distribuzzjoni ta' impurità, li jippermettu applikazzjonijiet fl-ottika infra-aħmar u d-ditekters tar-radjazzjoni‌23. Madankollu, l-interazzjonijiet bejn il-ġermanju mdewweb u l-materjali tat-tagħmir f'temperaturi għoljin jibqgħu sfida kritika ‌23.
2. Innovazzjonijiet fil-proċess u t-tagħmir‌
‌Dynamic Control Control‌: Aġġustamenti għall-veloċità tal-moviment taż-żona li jdubu, gradjenti tat-temperatura, u ambjenti tal-gass protettivi - akkoppjati ma 'sistemi ta' monitoraġġ f'ħin reali u ta 'feedback awtomatizzat - għandhom stabbiltà u ripetibbiltà tal-proċess imsaħħa filwaqt li jimminimizzaw l-interazzjonijiet bejn il-ġermanju / silikon u tagħmir‌27.
‌Polysilicon Production‌: Metodi ġodda skalabbli għall-polysilicon ta 'grad taż-żona jindirizzaw sfidi ta' kontroll tal-kontenut ta 'ossiġnu fi proċessi tradizzjonali, inaqqsu l-konsum tal-enerġija u jsaħħu r-rendiment‌47.
3. Integrazzjoni ta 'Teknoloġija u Applikazzjonijiet trans-dixxiplinarji‌
Hybridization Crystallization ‌Melt ‌: Tekniki ta 'kristallizzazzjoni ta' tidwib b'enerġija baxxa qed jiġu integrati biex jottimizzaw is-separazzjoni u l-purifikazzjoni tal-kompost organiku, li jespandu l-applikazzjonijiet ta 'tidwib fiż-żona f'intermedji farmaċewtiċi u kimiċi fini‌6.
Semikondutturi ta 'ġenerazzjoni ta' l-aħħar: It-tidwib taż-żona issa huwa applikat għal materjali ta 'faxxa wiesgħa bħal ‌silicon karbur (sic) ‌ u ‌gallium nitride (GAN) ‌, li jappoġġja apparat ta' frekwenza għolja u temperatura għolja. Pereżempju, teknoloġija tal-forn tal-kristall b'fażi waħda likwida tippermetti tkabbir stabbli tal-kristall sic permezz ta 'kontroll preċiż tat-temperatura .15.
4. Xenarji ta 'Applikazzjoni Diversifikati
‌Photovoltaics‌: Polysilicon ta 'grad ta' tidwib taż-żona huwa użat f'ċelloli solari ta 'effiċjenza għolja, li jikseb effiċjenzi ta' konverżjoni fotoelettrika ‌over 26% ‌ u avvanzi tas-sewqan fl-enerġija rinnovabbli‌4.
Teknoloġiji ta 'Ditekters u Detector: Ġermanju ultra-high-purità jippermetti apparat ta' immaġini infra-aħmar ta 'prestazzjoni għolja u ta' viżjoni bil-lejl għas-swieq militari, tas-sigurtà u ċivili.
5. ‌challenges u direzzjonijiet futuri‌
Il-limiti ta 'tneħħija ta' imprità ‌: Metodi attwali jissieltu mat-tneħħija ta 'impuritajiet ta' elementi tad-dawl (eż. Boron, fosfru), li jeħtieġu proċessi ġodda ta 'doping jew teknoloġiji dinamiċi ta' kontroll taż-żona ta 'tidwib.
Id-durabilità tal-ekwipaġġ u l-effiċjenza tal-enerġija‌: Ir-riċerka tiffoka fuq l-iżvilupp ta 'materjali tal-kruċibbli reżistenti għat-temperatura għolja, reżistenti għall-korrużjoni u sistemi ta' tisħin tar-radju-frekwenza biex inaqqsu l-konsum tal-enerġija u jestendu l-ħajja tat-tagħmir. It-teknoloġija tal-bidu mill-ġdid tal-ark tal-vakwu (VAR) turi l-wegħda għar-raffinament tal-metall‌47.
It-teknoloġija tat-tidwib taż-żona qed tavvanza lejn il-purità ‌igher, spiża aktar baxxa, u applikabilità usa ', li tissolidifika r-rwol tagħha bħala pedament fis-semikondutturi, l-enerġija rinnovabbli, u l-optoelectronics‌