Аймактарды эритүү технологиясындагы жаңы өнүгүүлөр

1. ‌Жогорку тазалыктагы материалдарды даярдоодогу жетишкендиктер‌
‌Кремнийге негизделген материалдар‌: кремний монокристаллдарынын тазалыгы калкыма зонанын (FZ) ыкмасын колдонуу менен ‌13N (99,9999999999%)‌ ашты, бул жогорку кубаттуулуктагы жарым өткөргүч түзүлүштөрдүн (мисалы, IGBTs жана прогрессивдүү IGBTs) иштешин кыйла жакшыртат. Бул технология тигельсиз процесс аркылуу кычкылтектин булганышын азайтат жана зоналык эрүү классындагы полисиликон‌47 эффективдүү өндүрүшүнө жетүү үчүн силан CVD жана Сименстин модификацияланган ыкмаларын бириктирет.
‌Германий материалдары‌: Оптимизацияланган зоналык эрүү тазалоо германий тазалыгын ‌13N‌ге чейин жогорулатып, инфракызыл оптикада жана радиациялык детекторлордо‌23 колдонууга мүмкүнчүлүк берип, булганычтарды бөлүштүрүү коэффициенттери жакшырды. Бирок, жогорку температурада эриген германий менен жабдуулардын материалдарынын ортосундагы өз ара аракеттенүү маанилүү маселе бойдон калууда‌23.
2. ‌Процесс жана жабдуулардагы инновациялар‌
Динамикалык параметрлерди башкаруу‌: Эрүү зоналарынын кыймылынын ылдамдыгын, температура градиенттерин жана коргоочу газ чөйрөлөрүн жөнгө салуу – реалдуу убакыт режиминде мониторинг жана автоматташтырылган кайтарым байланыш системалары менен бирге – германий/кремний жана жабдуулардын ортосундагы өз ара аракеттенүүнү азайтуу менен процесстин туруктуулугун жана кайталанмалыгын жакшыртат.
Полисиликон өндүрүшү: зоналык эрүү классындагы полиссиликон үчүн жаңы масштабдалуучу методдор салттуу процесстердеги кычкылтектин мазмунун көзөмөлдөө көйгөйлөрүн чечет, энергияны керектөөнү азайтат жана түшүмдүүлүктү жогорулатат‌47.
3. ‌Технологияларды интеграциялоо жана дисциплиналар аралык колдонмолор‌
‌Эритүүнү кристаллдаштыруу гибриддештирүү‌: Органикалык кошулмаларды бөлүүнү жана тазалоону оптималдаштыруу, фармацевтикалык аралык заттарда жана майда химиялык заттарда эрүү зонасын кеңейтүү үчүн аз энергиялуу эритин кристаллдаштыруу ыкмалары интеграцияланууда‌6.
Үчүнчү муундагы жарым өткөргүчтөр: Аймактык эрүү азыр жогорку жыштыктагы жана жогорку температурадагы түзүлүштөрдү колдогон кремний карбиди (SiC) жана галлий нитриди (GaN) сыяктуу кең тилкелүү материалдарга колдонулат. Мисалы, суюк фазалуу монокристаллдуу мештин технологиясы температураны так башкаруу‌15 аркылуу SiC кристаллынын туруктуу өсүшүн камсыз кылат.
4. ‌Диверсификацияланган колдонуу сценарийлери‌
‌Photovoltaics‌: Аймактык эрүү классындагы полисилиций жогорку эффективдүү күн батареяларында колдонулат, фотоэлектрдик конверсиянын эффективдүүлүгүнө 26% дан жогору жана кайра жаралуучу энергия тармагындагы прогрессти камсыз кылат‌4.
‌Инфракызыл жана детектордук технологиялар‌: Ультра жогорку тазалыктагы германий аскердик, коопсуздук жана жарандык рыноктор үчүн кичирейтилген, жогорку өндүрүмдүүлүктөгү инфракызыл сүрөттөрдү жана түнкү көрүү түзмөктөрүн иштетет‌23.
5. ‌Кыйынчылыктар жана келечектеги багыттар
Тазасыздыкты жок кылуу чектери‌: Учурдагы ыкмалар жеңил элементтердин аралашмаларын (мисалы, бор, фосфор) жок кылуу менен күрөшүп, жаңы допинг процесстерин же эрүү зонасын динамикалык башкаруу технологияларын талап кылат‌25.
Жабдуулардын бышыктыгы жана энергиянын натыйжалуулугу: Изилдөөлөр энергияны керектөөнү азайтуу жана жабдуулардын иштөө мөөнөтүн узартуу үчүн жогорку температурага туруктуу, коррозияга туруктуу тигель материалдарын жана радиожыштык жылытуу системаларын иштеп чыгууга багытталган. Вакуумдук жааны кайра эритүү (VAR) технологиясы металлды тазалоо үчүн келечекти көрсөтөт‌47.
Аймактарды эритүү технологиясы жарым өткөргүчтөр, кайра жаралуучу энергия жана оптоэлектроникадагы негизги таш катары ролун бекемдеп, жогорку тазалыкка, арзаныраак баага жана кеңири колдонууга карай илгерилеп жатат‌