Ný þróun í svæðisbræðslutækni

1. ‌Bylting í undirbúningi háhreins efnis‌
‌Kísilundirstaða efnis‌: Hreinleiki einkristalla kísils hefur farið fram úr ‌13N (99,9999999999%)‌ með því að nota fljótandi svæði (FZ) aðferðina, sem hefur verulega aukið afköst aflmikilla hálfleiðaratækja (td 45 háþróaða flísar). Þessi tækni dregur úr súrefnismengun með deiglulausu ferli og samþættir sílan CVD og breyttar Siemens-aðferðir til að ná fram skilvirkri framleiðslu á svæðisbræðslu-gráðu pólýkísil‌47.
‌Germanium efni‌: Bræðsluhreinsun svæðisins hefur hækkað hreinleika germaníums í ‌13N‌, með bættum dreifingarstuðlum óhreininda, sem gerir notkun kleift í innrauða ljósfræði og geislaskynjara‌23. Hins vegar eru samskipti milli bráðins germaníums og búnaðarefna við háan hita enn mikilvæg áskorun‌23.
2. ‌Nýjungar í ferli og búnaði‌
‌Dynamísk færibreytastýring‌: Aðlögun á hreyfihraða bræðslusvæðis, hitastigum og verndandi gasumhverfi – ásamt rauntíma eftirliti og sjálfvirkum endurgjöfarkerfum – hafa aukinn vinnslustöðugleika og endurtekningarhæfni en lágmarkar samspil germaníums/kísils og búnaðar‌27.
‌Pólýkísilframleiðsla‌: Nýjar stigstærðar aðferðir fyrir pólýkísil af gæðabræðslustigi takast á við áskoranir um stjórnun súrefnisinnihalds í hefðbundnum ferlum, draga úr orkunotkun og auka afrakstur‌47.
3. ‌Tæknisamþætting og þverfagleg umsókn‌
‌Bræðslubræðing‌: Lágorku bræðslukristöllunaraðferðir eru samþættar til að hámarka aðskilnað og hreinsun lífrænna efnasambanda, stækka notkun svæðisbræðslu í lyfjafræðilegum milliefnum og fínum efnum‌6.
‌Þriðja kynslóðar hálfleiðarar‌: Svæðisbráðnun er nú notuð á efni með breitt bandbil eins og kísilkarbíð (SiC) og ‌gallíumnítríð (GaN)‌, sem styðja hátíðni- og háhitatæki. Til dæmis, fljótandi fasa einskristal ofnatækni gerir stöðugan SiC kristalvöxt með nákvæmri hitastýringu‌15.
4. ‌Fjölbreytt umsóknarsviðsmyndir‌
‌Ljósfjarlægð‌: Pólýkísil úr svæðisbræðsluflokki er notað í afkastamiklum sólarrafhlöðum, með því að ná fram raforkuskilvirkni ‌ yfir 26%‌ og knýja áfram framfarir í endurnýjanlegri orku‌4.
‌Infrarauð og skynjaratækni‌: Germaníum af miklum hreinleika gerir kleift að gera smækkaða, afkastamikla innrauða myndgreiningu og nætursjóntæki fyrir hernaðar-, öryggis- og borgaralega markaði‌23.
5. ‌Áskoranir og framtíðarleiðbeiningar‌
‌Mörk fyrir fjarlægingu óhreininda‌: Núverandi aðferðir eiga í erfiðleikum með að fjarlægja óhreinindi úr léttum frumefnum (td bór, fosfór), sem krefst nýrra lyfjamisferlis eða kraftmikillar bræðslusvæðisstýringartækni‌25.
‌Ending búnaðar og orkunýtni‌: Rannsóknir beinast að því að þróa ‌háhitaþolin, tæringarþolin deigluefni‌ og útvarpsbylgjur til að draga úr orkunotkun og lengja líftíma búnaðar. Vacuum arc remelting (VAR) tækni lofar góðu fyrir málmbetrumbætur‌47.
Svæðisbræðslutækni fleygir fram í átt að ‌meiri hreinleika, lægri kostnaði og víðtækara notagildi‌, sem styrkir hlutverk sitt sem hornsteinn í hálfleiðurum, endurnýjanlegri orku og ljóseindatækni.