Zonali eritish texnologiyasidagi yangi ishlanmalar

1. ‌Yuqori soflikdagi material tayyorlashdagi yutuqlar‌
‌Kremniy asosidagi materiallar‌: suzuvchi zona (FZ) usulidan foydalangan holda kremniy monokristallarining tozaligi ‌13N (99,9999999999%)‌ dan oshib ketdi, bu esa yuqori quvvatli yarimo‘tkazgichli qurilmalarning (masalan, IGBT 4d5 chiplari) ish faoliyatini sezilarli darajada oshirdi. Ushbu texnologiya tigelsiz jarayon orqali kislorod bilan ifloslanishni kamaytiradi va zonali erituvchi polisilikon‌47 ni samarali ishlab chiqarishga erishish uchun silan CVD va modifikatsiyalangan Siemens usullarini birlashtiradi.
‌Germanium Materials‌: Optimallashtirilgan eritish zonasi tozalash germaniy tozaligini ‌13N‌ ga oshirdi, yaxshilangan iflosliklarni taqsimlash koeffitsientlari infraqizil optika va radiatsiya detektorlari‌23 da qo‘llash imkonini beradi. Biroq, yuqori haroratlarda erigan germaniy va uskunalar materiallari o'rtasidagi o'zaro ta'sir juda muhim muammo bo'lib qolmoqda‌23.
2. ‌Protsess va uskunalardagi innovatsiyalar‌
‌Dinamik parametrlarni boshqarish‌: Eritma zonasining harakat tezligini, harorat gradientini va himoya gaz muhitini sozlash - real vaqtda monitoring va avtomatlashtirilgan qayta aloqa tizimlari bilan birgalikda - germaniy/kremniy va uskunalar o'rtasidagi o'zaro ta'sirlarni minimallashtirish bilan birga, jarayonning barqarorligi va takrorlanishini yaxshilaydi.
‌Polisilikon ishlab chiqarish‌: zonali eritish darajasidagi polisilikon uchun yangi kengaytiriladigan usullar an'anaviy jarayonlarda kislorod miqdorini nazorat qilish muammolarini hal qiladi, energiya sarfini kamaytiradi va hosilni oshiradi‌47.
3. ‌Texnologiya integratsiyasi va fanlararo ilovalar‌
‌Erigan kristallanish gibridizatsiyasi‌: organik birikmalarni ajratish va tozalashni optimallashtirish, farmatsevtika oraliq mahsulotlar va nozik kimyoviy moddalarda zona eritish qo‘llanilishini kengaytirish uchun past energiyali eritma kristallanish usullari integratsiya qilinmoqda‌6.
Uchinchi avlod yarimo'tkazgichlari: Zonali eritish endi yuqori chastotali va yuqori haroratli qurilmalarni qo'llab-quvvatlovchi kremniy karbid (SiC) va galliy nitridi (GaN) kabi keng diapazonli materiallarga qo'llaniladi. Masalan, suyuq fazali monokristalli pech texnologiyasi haroratni aniq nazorat qilish‌15 orqali SiC kristalining barqaror o'sishini ta'minlaydi.
4. ‌Diversifikasiyalangan dastur stsenariylari‌
‌Fotovoltaiklar‌: Zonali erish darajasidagi polisilikon yuqori samarali quyosh xujayralarida qo‘llaniladi, fotoelektrik konversiya samaradorligi 26% dan yuqori bo‘ladi va qayta tiklanadigan energiya sohasida yutuqlarni qo‘zg‘atadi‌4.
‌Infraqizil va detektor texnologiyalari‌: Ultra yuqori tozalikdagi germaniy harbiy, xavfsizlik va fuqarolik bozorlari uchun miniatyuralashtirilgan, yuqori unumli infraqizil tasvir va tungi ko‘rish qurilmalarini ta’minlaydi‌23.
5. ‌Muammolar va kelajak yo'nalishlari
Nopoklikni olib tashlash chegaralari‌: Hozirgi usullar yorug'lik elementlarini (masalan, bor, fosfor) olib tashlash bilan kurashadi, bu esa yangi doping jarayonlarini yoki dinamik erish zonalarini nazorat qilish texnologiyalarini talab qiladi‌25.
‌Uskunaning chidamliligi va energiya samaradorligi‌: Tadqiqotlar energiya sarfini kamaytirish va uskunaning ishlash muddatini uzaytirish uchun yuqori haroratga chidamli, korroziyaga chidamli tigel materiallari va radiochastotali isitish tizimlarini ishlab chiqishga qaratilgan. Vakuumli yoyni qayta eritish (VAR) texnologiyasi metallni tozalash uchun va'da beradi‌47.
Zonali eritish texnologiyasi yarimo'tkazgichlar, qayta tiklanadigan energiya va optoelektronikada asosiy tosh sifatidagi rolini mustahkamlab, yuqori tozalik, arzonroq narx va kengroq qo'llanilishiga qarab rivojlanmoqda.