ವಲಯ ಕರಗುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳು

1. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ವಸ್ತು ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಗತಿಗಳು
ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳು: ತೇಲುವ ವಲಯ (FZ) ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಶುದ್ಧತೆಯು 13N (99.99999999999%) ಅನ್ನು ಮೀರಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳ (ಉದಾ, IGBT ಗಳು) ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ಚಿಪ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಕ್ರೂಸಿಬಲ್-ಮುಕ್ತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಲಯ-ಕರಗುವ-ದರ್ಜೆಯ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಿಲೇನ್ CVD ಮತ್ತು ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಸೀಮೆನ್ಸ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ.
ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ವಸ್ತುಗಳು: ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಲಯ ಕರಗುವ ಶುದ್ಧೀಕರಣವು ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು 13N ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಿದೆ, ಸುಧಾರಿತ ಅಶುದ್ಧತೆ ವಿತರಣಾ ಗುಣಾಂಕಗಳೊಂದಿಗೆ, ಅತಿಗೆಂಪು ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ ಪತ್ತೆಕಾರಕಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ 23. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಮತ್ತು ಸಲಕರಣೆಗಳ ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸವಾಲಾಗಿ ಉಳಿದಿವೆ 23.
2. ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಸಲಕರಣೆಗಳಲ್ಲಿನ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳು
ಡೈನಾಮಿಕ್ ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ ಕಂಟ್ರೋಲ್: ಕರಗುವ ವಲಯ ಚಲನೆಯ ವೇಗ, ತಾಪಮಾನ ಇಳಿಜಾರುಗಳು ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಅನಿಲ ಪರಿಸರಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಗಳು - ನೈಜ-ಸಮಯದ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಂದಿಗೆ - ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ / ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಉಪಕರಣಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವಾಗ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಪುನರಾವರ್ತನೀಯತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿವೆ 27.
‌ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ: ವಲಯ-ಕರಗುವ-ದರ್ಜೆಯ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಾಗಿ ನವೀನ ಸ್ಕೇಲೆಬಲ್ ವಿಧಾನಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಂಶ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತವೆ, ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ47.
3. ‘ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಏಕೀಕರಣ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ-ಶಿಸ್ತಿನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು’
‘ಕರಗಿಸುವ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್‌’: ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧೀಕರಣವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು, ಔಷಧೀಯ ಮಧ್ಯಂತರಗಳು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಲ್ಲಿ ವಲಯ ಕರಗುವ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಕರಗುವ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ6.
ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಅರೆವಾಹಕಗಳು: ವಲಯ ಕರಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಈಗ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (GaN) ನಂತಹ ವೈಡ್-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ದ್ರವ-ಹಂತದ ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ಕುಲುಮೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ನಿಖರವಾದ ತಾಪಮಾನ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಿರವಾದ SiC ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ15.
4. ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳು
ಫೋಟೊವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ಸ್: ವಲಯ-ಕರಗುವ-ದರ್ಜೆಯ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು 26% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ 4.
‌
5. ‌ಸವಾಲುಗಳು ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ನಿರ್ದೇಶನಗಳು‌
ಕಲ್ಮಶ ತೆಗೆಯುವ ಮಿತಿಗಳು: ಪ್ರಸ್ತುತ ವಿಧಾನಗಳು ಬೆಳಕಿನ ಅಂಶದ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು (ಉದಾ, ಬೋರಾನ್, ರಂಜಕ) ತೆಗೆದುಹಾಕುವಲ್ಲಿ ಹೆಣಗಾಡುತ್ತಿವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಹೊಸ ಡೋಪಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅಥವಾ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಕರಗುವ ವಲಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು 25 ಅಗತ್ಯವಾಗಿವೆ.
ಸಲಕರಣೆಗಳ ಬಾಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಇಂಧನ ದಕ್ಷತೆ: ಸಂಶೋಧನೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ-ನಿರೋಧಕ, ತುಕ್ಕು-ನಿರೋಧಕ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ರೇಡಿಯೋಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ತಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದರ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಸಲಕರಣೆಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಆರ್ಕ್ ರೀಮೆಲ್ಟಿಂಗ್ (VAR) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಲೋಹದ ಪರಿಷ್ಕರಣೆಗೆ ಭರವಸೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ 47.
ವಲಯ ಕರಗುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲವಾದ ಅನ್ವಯಿಕತೆಯತ್ತ ಮುನ್ನಡೆಯುತ್ತಿದೆ, ಅರೆವಾಹಕಗಳು, ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಮೂಲಾಧಾರವಾಗಿ ಅದರ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಗಟ್ಟಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.