Cosa si sta sciogliendo la zona?

Lo scioglimento della zona è un processo di purificazione per i cristalli, in particolare quelli utilizzati nei semiconduttori, che utilizza calore per spingere le impurità dalla parte superiore di un cristallo alla parte inferiore di un cristallo.Quando il cristallo viene riscaldato, le impurità vengono tirate sul fondo del cristallo e il fondo viene tagliato, lasciando dietro di sé un campione purificato.Esistono due modi per eseguire lo scioglimento della zona, con la zona di calore stazionaria o in movimento;Entrambi arrivano a risultati simili.La raffinazione della zona è il processo di esecuzione della procedura di fusione più volte, fino a quando il cristallo non viene completamente purificato.

Per iniziare lo scioglimento della zona, un cristallo viene posizionato in un crogiolo cilindrico, con un cristallo di semi che spunta dalla parte superiore.Il cristallo di semi è la porzione principale che deve essere purificata, sebbene anche alcuni degli altri cristalli verranno purificati.Viene quindi preparato un forno, con una zona di calore stretta vicino al centro e il cristallo viene lentamente sottoposto alla zona di calore.

Esistono due metodi principali per eseguire un processo di fusione della zona.Nel metodo Bridgman, la zona calda si muove contro il crogiolo mentre il crogiolo è fermo.Il metodo StockBarger è l'opposto, con il crogiolo che si muove attraverso una zona di calore.Mentre gli opposti completi, entrambi fanno la stessa cosa.

Quando il cristallo è sottoposto alla zona di calore, diventa fuso.Ciò consente alle impurità nel cristallo di muoversi liberamente e tendono a muoversi verso la porzione più fredda che non viene passata attraverso la zona di calore.Per consentire a tutte le impurità di muoversi, il cristallo viene riscaldato molto lentamente, fino a quando le purezza vengono disegnate nella base del cristallo.La parte inferiore del cristallo viene segata, lasciando dietro di sé un cristallo purificato.

Per garantire che la fusione della zona abbia successo, viene utilizzato un processo chiamato raffinazione della zona.Questo è lo stesso dello scioglimento della zona, ma il cristallo viene purificato più volte.In questo modo più volte allo stesso cristallo, i lavoratori possono essere sicuri che il cristallo sia completamente privo di impurità.

Questo processo di purificazione viene eseguito principalmente ai cristalli che vengono utilizzati come semiconduttori, ma può anche essere utilizzato in altre applicazioni.I semiconduttori sono pezzi utilizzati nell'ingegneria che hanno conducibilità tra un conduttore e un isolante.Se le impurità rimangono nel cristallo, interferirebbero con il flusso di elettricità, rendendo il cristallo troppo conduttivo o non abbastanza conduttivo.