1. Пробоји у припреми материјала високе чистоће
Материјали на бази силицијума: Чистоћа монокристала силицијума је премашила 13Н (99,9999999999%) коришћењем методе плутајуће зоне (ФЗ), значајно побољшавајући перформансе полупроводничких уређаја велике снаге (нпр. ИГБТ) и напредних 45 чипова. Ова технологија смањује контаминацију кисеоником кроз процес без лонаца и интегрише силан ЦВД и модификоване Сиеменс методе за постизање ефикасне производње полисилицијума зонског топљења47.
Германијумски материјали: Оптимизовано пречишћавање зона топљења је подигло чистоћу германијума на 13Н, са побољшаним коефицијентима расподеле нечистоћа, омогућавајући примену у инфрацрвеној оптици и детекторима зрачења23. Међутим, интеракције између растопљеног германијума и материјала опреме на високим температурама остају критични изазов23.
2. Иновације у процесу и опреми
Контрола динамичких параметара: Прилагођавања брзине кретања зоне топљења, температурних градијента и окружења заштитног гаса – заједно са праћењем у реалном времену и аутоматизованим системима повратних информација – имају побољшану стабилност и поновљивост процеса док минимизирају интеракције између германијума/силицијума и опреме27.
Производња полисилицијума: Нове скалабилне методе за полисилицијум зонског топљења решавају изазове контроле садржаја кисеоника у традиционалним процесима, смањујући потрошњу енергије и повећавајући принос47.
3. Интеграција технологије и међудисциплинарне примене
Хибридизација кристализације растопа: Нискоенергетске технике кристализације растопа се интегришу како би се оптимизовало одвајање и пречишћавање органских једињења, ширећи зонске примене топљења у фармацеутским интермедијерима и финим хемикалијама6.
Полупроводници треће генерације: зонско топљење се сада примењује на материјале са широким појасом као што су силицијум карбид (СиЦ) и галијум нитрид (ГаН), подржавајући високофреквентне и високотемпературне уређаје. На пример, технологија монокристалне пећи течне фазе омогућава стабилан раст кристала СиЦ путем прецизне контроле температуре15.
4. Диверзификовани сценарији апликација
Фотоволтаика: Полисилицијум зонског топљења се користи у високоефикасним соларним ћелијама, постижући ефикасност фотоелектричне конверзије од преко 26% и подстичући напредак у обновљивој енергији4.
Инфрацрвене и детекторске технологије: Германијум ултра високе чистоће омогућава минијатуризоване уређаје за инфрацрвено снимање и ноћно осматрање високих перформанси за војна, безбедносна и цивилна тржишта23.
5. Изазови и будући правци
Границе уклањања нечистоћа: Тренутне методе се боре са уклањањем нечистоћа лаких елемената (нпр. бора, фосфора), што захтева нове процесе допинга или динамичке технологије контроле зоне топљења25.
Трајност опреме и енергетска ефикасност: Истраживање се фокусира на развој материјала за лончиће отпорне на високе температуре, отпорне на корозију и радиофреквентних система за грејање како би се смањила потрошња енергије и продужио животни век опреме. Технологија вакуумског лучног топљења (ВАР) обећава пречишћавање метала47.
Технологија зонског топљења напредује ка већој чистоћи, нижој цени и широј применљивости, учвршћујући своју улогу камена темељца у полупроводницима, обновљивој енергији и оптоелектроници
Време поста: 26.03.2025