१. उच्च-शुद्धता सामग्री तयारीमा उपलब्धिहरू
सिलिकन-आधारित सामग्री: फ्लोटिंग जोन (FZ) विधि प्रयोग गरेर सिलिकन एकल क्रिस्टलको शुद्धता १३N (९९.९९९९९९९९९%) लाई पार गरेको छ, जसले उच्च-शक्ति अर्धचालक उपकरणहरू (जस्तै, IGBTs) र उन्नत चिप्स४५ को कार्यसम्पादनमा उल्लेखनीय वृद्धि गरेको छ। यो प्रविधिले क्रुसिबल-मुक्त प्रक्रिया मार्फत अक्सिजन प्रदूषण कम गर्छ र जोन-पग्लने-ग्रेड पोलिसिलिकन४७ को कुशल उत्पादन प्राप्त गर्न सिलेन CVD र परिमार्जित सिमेन्स विधिहरूलाई एकीकृत गर्दछ।
जर्मेनियम सामग्रीहरू: अनुकूलित क्षेत्र पग्लने शुद्धीकरणले जर्मेनियम शुद्धतालाई १३N मा उचालेको छ, सुधारिएको अशुद्धता वितरण गुणांकको साथ, इन्फ्रारेड अप्टिक्स र विकिरण डिटेक्टरहरूमा अनुप्रयोगहरूलाई सक्षम पार्दै। २३। यद्यपि, उच्च तापक्रममा पग्लिएको जर्मेनियम र उपकरण सामग्रीहरू बीचको अन्तरक्रिया एक महत्वपूर्ण चुनौती बनेको छ। २३।
२. प्रक्रिया र उपकरणमा नवीनता
गतिशील प्यारामिटर नियन्त्रण: पग्लने क्षेत्रको गति, तापक्रम ढाँचा, र सुरक्षात्मक ग्यास वातावरणमा समायोजनहरू—वास्तविक-समय अनुगमन र स्वचालित प्रतिक्रिया प्रणालीहरूसँग जोडिएका—जर्मेनियम/सिलिकन र उपकरणहरू बीचको अन्तरक्रियालाई कम गर्दै प्रक्रिया स्थिरता र दोहोरिने क्षमता बढाएका छन्
पोलिसिलिकन उत्पादन: जोन-पग्लने-ग्रेड पोलिसिलिकनका लागि नयाँ स्केलेबल विधिहरूले परम्परागत प्रक्रियाहरूमा अक्सिजन सामग्री नियन्त्रण चुनौतीहरूलाई सम्बोधन गर्दछ, ऊर्जा खपत घटाउँछ र उत्पादन बढाउँछ४७।
३. प्रविधि एकीकरण र अन्तर-अनुशासनात्मक अनुप्रयोगहरू
पग्लने क्रिस्टलाइजेसन हाइब्रिडाइजेसन: कम-ऊर्जा पग्लने क्रिस्टलाइजेसन प्रविधिहरूलाई जैविक यौगिक पृथकीकरण र शुद्धीकरणलाई अनुकूलन गर्न एकीकृत गरिँदैछ, औषधि मध्यवर्ती र सूक्ष्म रसायनहरूमा क्षेत्र पग्लने अनुप्रयोगहरू विस्तार गर्दै6।
तेस्रो-पुस्ता अर्धचालक: जोन पिघलने अब सिलिकन कार्बाइड (SiC) र ग्यालियम नाइट्राइड (GaN) जस्ता वाइड-ब्यान्डग्याप सामग्रीहरूमा लागू गरिन्छ, जसले उच्च-फ्रिक्वेन्सी र उच्च-तापमान उपकरणहरूलाई समर्थन गर्दछ। उदाहरणका लागि, तरल-चरण एकल-क्रिस्टल फर्नेस प्रविधिले सटीक तापमान नियन्त्रण15 मार्फत स्थिर SiC क्रिस्टल वृद्धि सक्षम बनाउँछ।
४. विविध आवेदन परिदृश्यहरू
फोटोभोल्टिक्स: जोन-पग्लने-ग्रेड पोलिसिलिकन उच्च-दक्षता सौर्य कोषहरूमा प्रयोग गरिन्छ, जसले २६% भन्दा बढी फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरण दक्षता हासिल गर्दछ र नवीकरणीय ऊर्जामा प्रगति गर्दछ४।
इन्फ्रारेड र डिटेक्टर टेक्नोलोजीहरू: अति-उच्च-शुद्धता जर्मेनियमले सैन्य, सुरक्षा र नागरिक बजारहरूको लागि लघु, उच्च-प्रदर्शन इन्फ्रारेड इमेजिङ र रात्रि-दृष्टि उपकरणहरू सक्षम बनाउँछ23।
५. चुनौती र भविष्यका दिशाहरू
अशुद्धता हटाउने सीमा: हालका विधिहरूले प्रकाश-तत्व अशुद्धताहरू (जस्तै, बोरोन, फस्फोरस) हटाउन संघर्ष गर्छन्, नयाँ डोपिङ प्रक्रियाहरू वा गतिशील पग्लने क्षेत्र नियन्त्रण प्रविधिहरू२५ आवश्यक पर्दछ।
उपकरण स्थायित्व र ऊर्जा दक्षता: अनुसन्धानले ऊर्जा खपत कम गर्न र उपकरणको आयु बढाउन उच्च-तापमान-प्रतिरोधी, जंग-प्रतिरोधी क्रुसिबल सामग्री र रेडियोफ्रिक्वेन्सी तताउने प्रणालीहरू विकास गर्नमा केन्द्रित छ। भ्याकुम आर्क रिमेल्टिङ् (VAR) प्रविधिले धातु परिष्करण47 को लागि आशाजनक देखाउँछ।
क्षेत्र पग्लने प्रविधि उच्च शुद्धता, कम लागत, र फराकिलो प्रयोज्यता तर्फ अगाडि बढिरहेको छ, अर्धचालक, नवीकरणीय ऊर्जा, र अप्टोइलेक्ट्रोनिक्समा आधारशिलाको रूपमा यसको भूमिकालाई बलियो बनाउँदै।
पोस्ट समय: मार्च-२६-२०२५