1. Breakthroughs na preparação de material de alta pureza
Materiais à base de Silicon: a pureza dos cristais únicos de silício superou 13n (99.9999999999999%) usando o método da zona flutuante (FZ), aumentando significativamente o desempenho de dispositivos semicondutores de alta potência (EG, IGBTS) e Chips avançado. Essa tecnologia reduz a contaminação por oxigênio por meio de um processo livre de cadinhos e integra os métodos Siemens Silano e modificados para obter uma produção eficiente de polissilicon de grau de zona de moldagem 47.
Materiais Materiais Germanium : A purificação de fusão da zona otimizada tem uma pureza de germânio elevada a 13n, com coeficientes de distribuição de impureza aprimorados, permitindo aplicações em óptica infravermelha e detectores de radiação23. No entanto, as interações entre germânio fundido e materiais de equipamentos em altas temperaturas continuam sendo um desafio crítico23.
2. Novações em processo e equipamento
Controle de parâmetros dinâmicos : Ajustes para derreter a velocidade de movimento da zona, gradientes de temperatura e ambientes de gás protetores-acoplados a monitoramento em tempo real e sistemas de feedback automatizados-têm estabilidade e repetibilidade aprimorada de processo, minimizando as interações entre germânio/silicone e equipamentos27.
Production Produção de polisilício: novos métodos escaláveis para o abordagem de polissilício de moldagem por zona de abuso de oxigênio Controle de conteúdo de desafios nos processos tradicionais, reduzindo o consumo de energia e aumentando o rendimento47.
3. Technology Integration and Interdisciplinary Applications
Hybridization Hibridização de cristalização Melt: Técnicas de cristalização de derretimento de baixa energia estão sendo integradas para otimizar a separação e purificação de compostos orgânicos, expandindo aplicações de fusão da zona em intermediários farmacêuticos e produtos químicos finos6.
Semicondutores de geração tardia: o derretimento da zona agora é aplicado a materiais de banda larga como silicon carboneto (sic) e nitreto de gallium (GAN) , suportando dispositivos de alta frequência e alta temperatura. Por exemplo, a tecnologia do forno de cristal único em fase líquida permite o crescimento estável do cristal SiC via controle preciso da temperatura15.
4. "Cenários de aplicação diversificados
Potovoltaica: O polissilício de grau de zona é usado em células solares de alta eficiência, alcançando eficiências de conversão fotoelétricas 26% e impulsionando avanços em energia renovável4.
Technologies Technologies e detectores: o germânio de pura ultra-alta permite dispositivos de imagem infravermelha miniaturizada e de alto desempenho e visitantes de visão noturna para mercados militares, de segurança e civis23.
5. Callenges e direções futuras
Limits Remoção da impede Limites : Os métodos atuais lutam para remover as impurezas do elemento de luz (por exemplo, boro, fósforo), necessitando de novos processos de doping ou tecnologias de controle de zona de fusão dinâmica25.
Durability Durabilidade e eficiência energética: a pesquisa se concentra no desenvolvimento de materiais cadinhos resistentes à alta temperatura e resistentes à corrosão e aos sistemas de aquecimento de radiofrequência para reduzir o consumo de energia e prolongar a vida útil do equipamento. A tecnologia Remelting (VAR) de arco a vácuo mostra a promessa para o refinamento de metal47.
A tecnologia de derretimento da zona está avançando em direção à pureza mais alta, menor custo e aplicabilidade mais ampla, solidificando seu papel como pedra angular nos semicondutores, energia renovável e optoelectronics
Hora de postagem: mar-26-2025