1. Terobosan dalam Penyediaan Bahan Ketulenan Tinggi
Bahan Berasaskan Silikon: Ketulenan kristal tunggal silikon telah melepasi 13N (99.9999999999%) menggunakan kaedah zon terapung (FZ), meningkatkan dengan ketara prestasi peranti semikonduktor berkuasa tinggi (cth, IGBT) dan cip termaju45. Teknologi ini mengurangkan pencemaran oksigen melalui proses bebas crucible dan menyepadukan CVD silane dan kaedah Siemens yang diubah suai untuk mencapai pengeluaran polisilikon gred zon-lebur47 yang cekap.
Bahan Germanium: Pembersihan lebur zon yang dioptimumkan telah meningkatkan ketulenan germanium kepada 13N, dengan pekali pengagihan kekotoran yang dipertingkatkan, membolehkan aplikasi dalam optik inframerah dan pengesan sinaran23. Walau bagaimanapun, interaksi antara germanium cair dan bahan peralatan pada suhu tinggi kekal sebagai cabaran kritikal23.
2. Inovasi dalam Proses dan Peralatan
Kawalan Parameter Dinamik: Pelarasan pada kelajuan pergerakan zon cair, kecerunan suhu dan persekitaran gas pelindung—digandingkan dengan pemantauan masa nyata dan sistem maklum balas automatik—telah meningkatkan kestabilan dan kebolehulangan proses sambil meminimumkan interaksi antara germanium/silikon dan peralatan27.
Pengeluaran Polysilicon: Kaedah berskala baru untuk polysilicon gred lebur zon menangani cabaran kawalan kandungan oksigen dalam proses tradisional, mengurangkan penggunaan tenaga dan meningkatkan hasil47.
3. Pengintegrasian Teknologi dan Aplikasi Merentas Disiplin
Penghibridisasian Penghabluran Leburan: Teknik penghabluran leburan tenaga rendah sedang disepadukan untuk mengoptimumkan pengasingan dan penulenan sebatian organik, mengembangkan aplikasi zon lebur dalam perantaraan farmaseutikal dan bahan kimia halus6.
Separuh Pengalir Generasi Ketiga: Peleburan zon kini digunakan pada bahan celah jalur lebar seperti silikon karbida (SiC) dan gallium nitrida (GaN), menyokong peranti frekuensi tinggi dan suhu tinggi. Contohnya, teknologi relau kristal tunggal fasa cecair membolehkan pertumbuhan kristal SiC yang stabil melalui kawalan suhu yang tepat15.
4. Senario Aplikasi Terpelbagai
Photovoltaics: Polysilicon gred lebur zon digunakan dalam sel suria berkecekapan tinggi, mencapai kecekapan penukaran fotoelektrik melebihi 26% dan memacu kemajuan dalam tenaga boleh diperbaharui4.
Teknologi Inframerah dan Pengesan: germanium ketulenan ultra tinggi mendayakan pengimejan inframerah berprestasi tinggi dan peranti penglihatan malam yang kecil dan berprestasi tinggi untuk pasaran ketenteraan, keselamatan dan awam23.
5. Cabaran dan Hala Tuju Masa Depan
Had Penyingkiran Kekotoran: Kaedah semasa bergelut dengan membuang kekotoran unsur cahaya (cth, boron, fosforus), memerlukan proses doping baharu atau teknologi kawalan zon cair dinamik25.
Ketahanan Peralatan dan Kecekapan Tenaga: Penyelidikan menumpukan pada membangunkan bahan pijar yang tahan suhu tinggi, tahan kakisan dan sistem pemanasan frekuensi radio untuk mengurangkan penggunaan tenaga dan memanjangkan jangka hayat peralatan. Teknologi peleburan semula arka vakum (VAR) menunjukkan janji untuk penghalusan logam47.
Teknologi lebur zon semakin maju ke arah ketulenan yang lebih tinggi, kos yang lebih rendah dan kebolehgunaan yang lebih luas, mengukuhkan peranannya sebagai asas dalam semikonduktor, tenaga boleh diperbaharui dan optoelektronik
Masa siaran: Mac-26-2025