Zhvillime të reja në teknologjinë e shkrirjes së zonës

1. ‌Breakthroughs në përgatitjen e materialit me pastërti të lartë‌
Material Materialet me bazë në Silicon: Pastërtia e kristaleve të vetme silikoni ka tejkaluar ‌13N (99.99999999999%) duke përdorur metodën e zonës lundruese (FZ), duke rritur ndjeshëm performancën e pajisjeve gjysmëpërçuese me fuqi të lartë (EG, IGBT) dhe CHIPS‌45 të përparuara. Kjo teknologji zvogëlon ndotjen e oksigjenit përmes një procesi pa kryqëzues dhe integron metodat e Silane CVD dhe të modifikuar të Siemens për të arritur një prodhim efikas të polysilicon‌47 të klasës së shkrirjes në zonë.
Material Materialet e Germanium‌: Pastrimi i shkrirjes së zonës së optimizuar ka ngritur pastërtinë e germaniumit në ‌13N‌, me koeficientë të përmirësuar të shpërndarjes së papastërtisë, duke mundësuar aplikime në optikën infra të kuqe dhe detektorët e rrezatimit ‌23. Sidoqoftë, ndërveprimet midis germaniumit të shkrirë dhe materialeve të pajisjeve në temperatura të larta mbeten një sfidë kritike ‌23.
2. ‌Innovime në proces dhe pajisje‌
Control Kontrolli i parametrave të parametrit: rregullimet në shpejtësinë e lëvizjes së zonës së shkrirjes, gradientet e temperaturës dhe mjediset mbrojtëse të gazit-të shoqëruara me monitorim në kohë reale dhe sisteme të automatizuara të reagimeve-kanë përmirësuar stabilitetin e procesit dhe përsëritshmërinë, ndërsa minimizojnë ndërveprimet midis germanium/silikonit dhe pajisjeve ‌27.
Production Prodhimi Polysilicon‌: Metoda të reja të shkallëzueshme për polysilicon të shkallës së shkrirjes së zonës adresojnë sfidat e kontrollit të përmbajtjes së oksigjenit në proceset tradicionale, duke zvogëluar konsumin e energjisë dhe rritjen e rendimentit ‌47.
3. Integrimi i integrimit të teknologjisë dhe aplikimet ndër-disiplinore‌‌
Hy Hybridizimi i kristalizimit të kristalizimit‌: Teknikat e kristalizimit të shkrirjes me energji të ulët janë duke u integruar për të optimizuar ndarjen dhe pastrimin e kompleksit organik, duke zgjeruar aplikimet e shkrirjes së zonës në ndërmjetësit farmaceutikë dhe kimikatet e imëta‌6.
Gjysem perçuesit e gjeneratës së tretë: shkrirja e zonës tani aplikohet në materiale me bandë të gjerë si carbide ‌silicon (sic) ‌ dhe ‌gallium nitrid (GAN) ‌, duke mbështetur pajisjet me frekuencë të lartë dhe temperaturë të lartë. Për shembull, teknologjia e furrës me një kristal me fazë të lëngshme mundëson rritje të qëndrueshme të kristalit SIC përmes kontrollit të saktë të temperaturës‌15.
4. Skenarët e Aplikimit të Diversifikuar ‌
‌Photovoltaics‌: Polysilicon i shkallës së shkrirjes së zonës përdoret në qelizat diellore me efikasitet të lartë, duke arritur efikasitetin e konvertimit fotelektrik ‌over 26%‌ dhe përparimet e drejtimit në energjinë e rinovueshme ‌4.
Teknologjitë e injektimit dhe detektorit: Germanium me pastërti ultra të lartë mundëson imazhe të miniaturizuara, me performancë të lartë dhe pajisje të shikimit të natës për tregjet ushtarake, sigurie dhe civile ‌23.
5. ‌Challenges dhe udhëzimet e ardhshme‌
Limits Kufijtë e heqjes së impulsit ‌: Metodat aktuale luftojnë me heqjen e papastërtive të elementit të dritës (p.sh., bor, fosfor), duke kërkuar procese të reja të dopingut ose teknologji dinamike të kontrollit të zonës së shkrirjes ‌25.
Qëndrueshmëria e pajisjes dhe efikasiteti i energjisë‌: Hulumtimi përqendrohet në zhvillimin e materialeve të përkohshme të temperaturës, rezistente ndaj korrozionit, materiale të kryqëzuara të kryqëzimit dhe sistemeve të ngrohjes me radiofrekuencë për të zvogëluar konsumin e energjisë dhe për të zgjatur jetëgjatësinë e pajisjeve. Teknologjia e Remelting Hark Vacuum (VAR) tregon premtime për rafinimin e metaleve‌47.
Teknologjia e shkrirjes së zonës po përparon drejt pastërtisë më të lartë, kosto më të ulët dhe zbatueshmëri më të gjerë,, duke forcuar rolin e saj si gur themeli në gjysmëpërçuesit, energjinë e rinovueshme dhe optoelektronikën‌