1.
Silicon-baserte materialer: Renheten til silisiums enkeltkrystaller har overgått 13n (99.9999999999%) ved bruk av Floating Zone (FZ) -metoden, noe som forbedrer ytelsen til høye kraftige halvlederenheter (f.eks. IGBT) og avanserte chips-kraft. Denne teknologien reduserer oksygenforurensning gjennom en digelfri prosess og integrerer Silane CVD og modifiserte Siemens-metoder for å oppnå effektiv produksjon av sone-smelte-klasse polysilicon47.
Germanium Materials: Optimalisert sone -smelting av rensing har forhøyet germaniums renhet til 13N, med forbedrede urenhetsfordelingskoeffisienter, noe som muliggjør applikasjoner i infrarød optikk og strålingsdetektorer23. Imidlertid er interaksjoner mellom smeltet germanium og utstyrsmaterialer ved høye temperaturer en kritisk utfordring23.
2.
Dynamisk parameterkontroll: Justeringer av smelteområdet bevegelseshastighet, temperaturgradienter og beskyttende gassmiljøer-koblet med overvåkning av sanntid og automatiserte tilbakemeldingssystemer-har forbedret prosessstabilitet og repeterbarhet mens jeg minimerer interaksjoner mellom germanium/silisium og utstyr27.
Polysilicon Production: Novelle skalerbare metoder for polysilicon-polysilisium for sone-smelte-klasse adresserer oksygeninnholdskontrollutfordringer i tradisjonelle prosesser, reduserer energiforbruket og øker utbyttet47.
3. Teknologi Integrasjon og tverrfaglige applikasjoner
Melt-krystallisering Hybridisering: Lavenergi-smeltekrystalliseringsteknikker integreres for å optimalisere organisk sammensatt separasjon og rensing, utvide sone smelteapplikasjoner i farmasøytiske mellomprodukter og fine kjemikalier6.
Third-Generation Semiconductors: Zone Melting brukes nå på bredbåndsmaterialer som Silicon Carbide (SIC) og gallium nitrid (GaN) , som støtter høye frekvens- og høytemperaturenheter. For eksempel muliggjør væskefase enkeltkrystallovnteknologi stabil SIC-krystallvekst via presis temperaturkontroll15.
4.
Photovoltaics: Polysilicon for sone-smelte-klasse brukes i solcelleceller med høy effektivitet, og oppnår fotoelektrisk konverteringseffektivitet over 26% og driver fremskritt i fornybar energi4.
Infrared og detektor teknologier: Ultra-høy-renhet germanium muliggjør miniatyrisert, høy ytelse infrarød avbildning og nattsynsenheter for militære, sikkerhet og sivile markeder23.
5. Challenges and Future Directions
Fjerningsgrenser for imPurity: Aktuelle metoder sliter med å fjerne lyselement urenheter (f.eks. Bor, fosfor), noe som nødvendiggjør nye dopingprosesser eller dynamisk smeltesonekontrollteknologi25.
Utstyr Holdbarhet og energieffektivitet: Forskning fokuserer på å utvikle High-temperaturresistent, korrosjonsbestandig digelmaterialer og radiofrekvensvarmesystemer for å redusere energiforbruket og forlenge levetid for utstyret. Vacuum Arc Remelting (VaR) -teknologi viser løfte for metallforfining47.
Smelteknologi for sone går mot Høyere renhet, lavere kostnader og bredere anvendbarhet, og styrker sin rolle som en hjørnestein i halvledere, fornybar energi og optoelektronikk
Post Time: Mar-26-2025