በዞን መቅለጥ ቴክኖሎጂ አዳዲስ እድገቶች

1. በከፍተኛ ንፅህና የቁሳቁስ ዝግጅት ውስጥ ግኝቶች
በሲሊኮን ላይ የተመሰረቱ ቁሳቁሶች፡ የሲሊኮን ነጠላ ክሪስታሎች ንፅህና ከ 13N (99.99999999999%) በላይ ተንሳፋፊ ዞን (FZ) ዘዴን በመጠቀም ከፍተኛ ኃይል ያለው ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎችን (ለምሳሌ IGBTs) እና የላቁ ቺፖችን አፈጻጸምን በእጅጉ ያሳደገ ነው። ይህ ቴክኖሎጂ የኦክስጅንን ብክለትን ከከርሰ ምድር ነጻ በሆነ ሂደት ይቀንሳል እና የሳይላን ሲቪዲ እና የተሻሻሉ የሲመንስ ዘዴዎችን በማዋሃድ ዞን የማቅለጥ ደረጃ ያለው ፖሊሲሊኮን 47 በብቃት ለማምረት ያስችላል።
የጀርመን ማቴሪያሎች፡ የተመቻቸ ዞን መቅለጥ የጀርማኒየም ንፅህናን ወደ ‌13N‌ ከፍ አድርጎታል፣ በተሻሻለ የንፅህና ማከፋፈያ ቅንጅቶች፣ በኢንፍራሬድ ኦፕቲክስ እና በጨረር መመርመሪያዎች ውስጥ መተግበሪያዎችን ማንቃት‌23። ነገር ግን፣ በቀለጡ ጀርማኒየም እና በመሳሪያ ቁሳቁሶች መካከል ያለው መስተጋብር በከፍተኛ ሙቀቶች መካከል ወሳኝ ፈተና ሆኖ ይቆያል‌23።
2. በሂደት እና በመሳሪያዎች ውስጥ ያሉ ፈጠራዎች
ተለዋዋጭ መለኪያ መቆጣጠሪያ፡ የዞኑን እንቅስቃሴ ፍጥነት፣ የሙቀት ቅልጥፍና እና የመከላከያ ጋዝ አከባቢዎችን ለማቅለጥ የተደረጉ ማስተካከያዎች - ከእውነተኛ ጊዜ ክትትል እና አውቶሜትድ የአስተያየት ስርዓቶች ጋር በመተባበር በጀርማኒየም/ሲሊኮን እና በመሳሪያዎች መካከል ያለውን መስተጋብር እየቀነሱ የሂደቱን መረጋጋት እና ተደጋጋሚነት አሻሽለዋል።
ፖሊሲሊኮን ማምረት፡ ለዞን-ማቅለጫ ደረጃ ፖሊሲሊኮን አዲስ ሊለወጡ የሚችሉ ዘዴዎች የኦክስጂን ይዘት ቁጥጥርን በባህላዊ ሂደቶች፣የኃይል ፍጆታን በመቀነስ እና ምርትን በማሳደግ ላይ ያሉ ችግሮችን መፍታት‌47።
3. የቴክኖሎጂ ውህደት እና የዲሲፕሊን አቋራጭ መተግበሪያዎች
ክሪስታላይዜሽን ማዳቀል፡- አነስተኛ ኃይል ያለው ቅልጥ ክሪስታላይዜሽን ቴክኒኮች ኦርጋኒክ ውህድ መለያየትን እና ማጥራትን ለማመቻቸት እየተዋሃዱ ነው፣ የዞን መቅለጥ አፕሊኬሽኖችን በፋርማሲዩቲካል መካከለኛ እና በጥሩ ኬሚካሎች ውስጥ በማስፋት‌6።
የሶስተኛ-ትውልድ ሴሚኮንዳክተሮች፡ የዞን መቅለጥ አሁን እንደ ሲሊኮን ካርቦዳይድ (ሲሲ) እና ጋሊየም ናይትራይድ (GaN) ባሉ ሰፊ ባንድጋፕ ቁሶች ላይ ከፍተኛ ድግግሞሽ እና ከፍተኛ ሙቀት ያላቸውን መሳሪያዎች በመደገፍ ላይ ይውላል። ለምሳሌ፣ ፈሳሽ-ደረጃ ነጠላ-ክሪስታል እቶን ቴክኖሎጂ የተረጋጋ የሲሲ ክሪስታል እድገትን በትክክለኛ የሙቀት ቁጥጥር 15 ያስችላል።
4. የተለያዩ የመተግበሪያ ሁኔታዎች
የፎቶቮልቲክስ፡ የዞን-ማቅለጫ ደረጃ ፖሊሲሊኮን ከፍተኛ ቅልጥፍና ባለው የፀሐይ ህዋሶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል፣ የፎቶ ኤሌክትሪክ ልወጣ ቅልጥፍናን ከ26% በላይ በማሳካት እና በታዳሽ ሃይል ውስጥ እድገትን 4.
ኢንፍራሬድ እና መፈለጊያ ቴክኖሎጂዎች፡ እጅግ በጣም ከፍተኛ ንፅህና ያለው ጀርማኒየም አነስተኛ፣ ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን የኢንፍራሬድ ኢሜጂንግ እና የምሽት እይታ መሳሪያዎችን ለወታደራዊ፣ ደህንነት እና የሲቪል ገበያዎች ያስችላል‌23።
5. ተግዳሮቶች እና የወደፊት አቅጣጫዎች
ንፅህናን የማስወገድ ገደቦች፡ አሁን ያሉት ዘዴዎች የብርሃን-ንጥረ-ነገሮችን (ለምሳሌ ቦሮን፣ ፎስፎረስ)፣ አዳዲስ የዶፒንግ ሂደቶችን ወይም ተለዋዋጭ የቅልጥ ዞን መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂዎችን በማስወገድ ትግል ያደርጋሉ።
የመሣሪያዎች ዘላቂነት እና የኢነርጂ ውጤታማነት፡ ጥናቱ የሚያተኩረው የኃይል ፍጆታን ለመቀነስ እና የመሳሪያውን ዕድሜ ለማራዘም ከፍተኛ ሙቀት-ተከላካይ፣ ዝገት-ተከላካይ ክሩሺብል ቁሶችን እና የሬዲዮ ፍሪኩዌንሲ የማሞቂያ ስርዓቶችን በማዘጋጀት ላይ ነው። Vacuum arc remelting (VAR) ቴክኖሎጂ ለብረታ ብረት ማጣራት ቃል ገብቷል‌47።
የዞን መቅለጥ ቴክኖሎጂ ወደ ከፍተኛ ንፅህና፣ ዝቅተኛ ዋጋ እና ሰፊ ተግባራዊነት እየገሰገሰ ሲሆን ይህም በሴሚኮንዳክተሮች፣ ታዳሽ ሃይል እና ኦፕቶኤሌክትሮኒክስ ውስጥ የማዕዘን ድንጋይ ሆኖ ሚናውን በማጠናከር ላይ ነው።