1. Przekroczy w przygotowaniu materiału o wysokiej czystości
Materiały oparte na Ssilicon: Czystość krzemowych pojedynczych kryształów przekroczyła 13n (99,999999999999%) przy użyciu metody strefy zmiennoprzecinkowej (FZ), znacznie zwiększając wydajność urządzeń półprzewodników o dużej mocy (np. Ta technologia zmniejsza zanieczyszczenie tlenu poprzez proces bez tyrciów i integruje silane CVD i zmodyfikowane metody Siemensa w celu osiągnięcia efektywnej produkcji polisilicon47 klasy strefowej.
Materiały Niemieckie : Zoptymalizowana oczyszczanie topnienia strefy ma podwyższoną czystość germanu do 13n, z ulepszonymi współczynnikami rozkładu zanieczyszczeń, umożliwiając zastosowania w optyce podczerwieni i detektorach promieniowania 23. Jednak interakcje między stopionym germanem a materiałami sprzętowymi w wysokich temperaturach pozostają kluczowym wyzwaniem 23.
2
Kontrola parametrów darynamiczna: Regulacja prędkości ruchu strefy stopu, gradientów temperatury i ochronnych środowisk gazowych-korektowane z monitorowaniem w czasie rzeczywistym i zautomatyzowanymi systemami sprzężenia zwrotnego-ma zwiększoną stabilność i powtarzalność procesu przy jednoczesnym minimalizowaniu interakcji między germonem/krzemionem a sprzętem 27.
Polizilikon Produkcja : nowe skalowalne metody pomieszczenia strefowego Polysilicon dotyczą wyzwań związanych z kontrolą zawartości tlenu w tradycyjnych procesach, zmniejszając zużycie energii i zwiększając wydajność 47.
3. Integracja techniki i zastosowania międzydyscyplinarne
Hybrydyzacja krystalizacji meczów: Techniki krystalizacji stopy o niskiej energii są zintegrowane w celu optymalizacji separacji i oczyszczania związków organicznych, rozszerzanie zastosowań topnienia strefy w półproduktach farmaceutycznych i drobnych chemikaliach 6.
Trzysty generacja półprzewodników: Topienie strefowe jest obecnie stosowane do materiałów szerokokątnych, takich jak Silicon Carbide (SIC) i azotek gallium (GAN) , wspierający urządzenia o wysokiej częstotliwości i wysokiej temperaturze. Na przykład technologia pieca pojedynczego kryształu w fazie cieczy umożliwia stabilny wzrost kryształu SIC poprzez precyzyjną kontrolę temperatury 15.
4. Scenariusze aplikacji zidentyfikowanych
Photovoltaics: Polysilikon klasy łączących strefę jest stosowany w wysokowydajnych ogniwach słonecznych, osiągając wydajność konwersji fotoelektrycznej Over 26% i postępy w energii odnawialnej 4.
Technologie i detektora: Germanu o ultra wysokiej czystości umożliwia zminiaturyzowane, wysokowydajne urządzenia do obrazowania w podczerwieni i nocne urządzenia dla rynków wojskowych, bezpieczeństwa i cywilnych 23.
5. challenges i przyszłe kierunki
Ograniczenia usuwania bezpieczeństwa : obecne metody walczą z usunięciem zanieczyszczeń elementarki światła (np. Bor, fosfor), wymagając nowych procesów dopingu lub technologii kontroli strefy stopu dynamicznego 25.
Współczynnik trwałości i efektywności energetycznej : Badania koncentrują się na rozwoju -wysokiej temperatury, oporne na korozję materiały tygla i systemy grzewcze w celu zmniejszenia zużycia energii i przedłużenia żywotności sprzętu. Technologia próżniowa łuku (VAR) pokazuje obietnicę udoskonalania metalu 47.
Technologia topnienia strefy rozwija się w kierunku czystości większej, niższych kosztów i szerszej możliwości zastosowania, utrwalając swoją rolę jako kamień węgielny w półprzewodnikach, energii odnawialnej i optoelektronice
Czas po: 26-2025