Hvad er zonefinering?

Raffinering af zone er en teknik, som virksomheder kan bruge til produktion af meget rene krystaller til komponenter som transistorer.I denne metode tvinges urenheder i en ingot eller metalmasse til den ene eller den anden ende gennem en række smelte- og kølefaser.Dette efterlader en del af det meste rent materiale, der er tilgængeligt til brug i frøkrystaller og andre komponenter.Oprettelse af denne teknik stammer fra det 20. århundrede, som en af en række metoder, der er opfundet af halvlederproducenter og lignende virksomheder til at imødekomme behovet for meget rene materialer.

I processen med zonefinering tager en tekniker en ingot af materiale ogFoder det meget langsomt gennem et rør med varmeelementer.Opvarmningselementerne opvarmer hele tværsnit helt gennem til smeltepunktet, hvilket skaber en zone midt i den faste ingot, der er i en flydende tilstand.Ved grænsen mellem fast og flydende udfælder urenheder på atomniveauet.De er muligvis ikke synlige, men deres tilstedeværelse kan forårsage alvorlige problemer med produkter, der er lavet ved hjælp af denne ingot, hvilket gør raffinering af en kritisk del af forberedelsen.

Nogle urenheder har en tendens til at reducere smeltepunktet, mens andre hæver det.Urenhederne vil alle klynge omkring den ene ende af ingoten.Gennem flere pasninger kan teknikeren tvinge urenhederne ud, hvilket efterlader en for det meste ren ingot med en vis forurening i vid udstrækning.Dette mål kan fjernes for at gøre en raffineret og meget ren ingot.Det skal have en meget stabil krystallinsk struktur, da ingen urenheder forstyrrer gitteret i forbindelser mellem individuelle atomer.

Denne teknik kræver noget specialiseret udstyr og en høj grad af kontrol.Teknikeren har brug for den rigtige temperatur til en given komponent for at forhindre problemer med zonefinering.Det er også nødvendigt at omhyggeligt kontrollere hastigheden under zonefinering, når ingoten bevæger sig gentagne gange gennem udstyret.Renhed i det større arbejdsmiljø er også kritisk, fordi teknikere ikke ønsker at introducere nye materialer til deres oprensede ingots ved at håndtere dem i forurenede rum.

Efter zonefinering er komplet, kan teknikeren omhyggeligt håndtere og pakke den oprensede ingot tilBrug i en anden facilitet eller transport til et andet område.Meget omhyggelige kontroller er nødvendige under hele processen, herunder gentagelseskontrol af materialets renhed og kvalitet.Dette reducerer mængden af affald i produktionen af halvledere og lignende komponenter og begrænser chancen for, at en urenhed vil rejse nedstrøms og forårsage en kaskade af problemer.