1. Proveržiai gaminant itin grynas medžiagas
Silicio pagrindu pagamintos medžiagos: naudojant plūduriuojančios zonos (FZ) metodą, silicio monokristalų grynumas viršijo 13N (99,9999999999%), o tai žymiai pagerino didelės galios puslaidininkinių įrenginių (pvz., IGBT) ir pažangių 4 lustų našumą. Ši technologija sumažina deguonies užterštumą per procesą be tiglio ir integruoja silano CVD ir modifikuotus Siemens metodus, kad būtų galima efektyviai gaminti zonoje lydančio polisilicio47.
Germanio medžiagos: optimizuotas lydymosi zonos gryninimas padidino germanio grynumą iki 13 N ir pagerino priemaišų pasiskirstymo koeficientus, todėl galima naudoti infraraudonųjų spindulių optikoje ir spinduliuotės detektoriuose23. Tačiau išlydyto germanio ir įrangos medžiagų sąveika aukštoje temperatūroje tebėra svarbus iššūkis23.
2. Procesų ir įrangos naujovės
Dinaminis parametrų valdymas: lydymosi zonos judėjimo greičio, temperatūros gradientų ir apsauginių dujų aplinkos koregavimai kartu su stebėjimu realiuoju laiku ir automatizuotomis grįžtamojo ryšio sistemomis padidino proceso stabilumą ir pakartojamumą, kartu sumažindami germanio/silicio ir įrangos sąveiką27.
Policilicio gamyba: nauji mastelio keitimo zonoje lydančio polisilicio metodai sprendžia deguonies kiekio kontrolės problemas tradiciniuose procesuose, sumažina energijos sąnaudas ir padidina derlių47.
3. Technologijų integravimas ir įvairios disciplinos taikymas
Hibridizacija iš lydalo kristalizacijos: integruojami mažos energijos lydymosi kristalizacijos metodai, siekiant optimizuoti organinių junginių atskyrimą ir gryninimą, išplėsti lydymosi zonas farmacijos tarpiniuose produktuose ir smulkiose cheminėse medžiagose6.
Trečiosios kartos puslaidininkiai: zonų lydymas dabar taikomas plataus diapazono medžiagoms, tokioms kaip silicio karbidas (SiC) ir galio nitridas (GaN), palaiko aukšto dažnio ir aukštos temperatūros įrenginius. Pavyzdžiui, skystos fazės vienkristalinės krosnies technologija užtikrina stabilų SiC kristalų augimą tiksliai kontroliuojant temperatūrą15.
4. Įvairūs taikymo scenarijai
Fotovoltinė: zonoje lydantis polisilicis naudojamas didelio efektyvumo saulės elementuose, todėl pasiekiamas daugiau nei 26 % fotoelektrinės konversijos efektyvumas ir skatinama atsinaujinančios energijos pažanga4.
Infraraudonųjų spindulių ir detektorių technologijos: itin didelio grynumo germanis leidžia naudoti miniatiūrinius, didelio našumo infraraudonųjų spindulių vaizdo ir naktinio matymo įrenginius karinėms, saugumo ir civilinėms rinkoms23.
5. Iššūkiai ir ateities kryptys
Priemaišų pašalinimo ribos: dabartiniais metodais sunku pašalinti lengvųjų elementų priemaišas (pvz., borą, fosforą), todėl reikia naujų dopingo procesų arba dinaminių lydymosi zonų kontrolės technologijų25.
Įrangos ilgaamžiškumas ir energijos vartojimo efektyvumas: moksliniai tyrimai skirti aukštai temperatūrai, korozijai atsparių tiglio medžiagų ir radijo dažnio šildymo sistemų kūrimui, siekiant sumažinti energijos suvartojimą ir pailginti įrangos eksploatavimo laiką. Vakuuminio lankinio perlydymo (VAR) technologija žada metalo tobulinimą47.
Zonų lydymosi technologija tobulėja siekiant didesnio grynumo, mažesnės sąnaudos ir platesnio pritaikomumo, sustiprindama savo, kaip puslaidininkių, atsinaujinančios energijos ir optoelektronikos kertinio akmens, vaidmenį.
Paskelbimo laikas: 2025-03-26