Wat is zone smelten?

Zone smelten is een zuiveringsproces voor kristallen, vooral die welke worden gebruikt in halfgeleiders, die warmte gebruiken om onzuiverheden van de bovenkant van een kristal naar de bodem van een kristal te duwen.Wanneer het kristal wordt verwarmd, worden de onzuiverheden naar de bodem van het kristal getrokken en wordt de bodem afgesneden, waardoor een gezuiverd monster achterblijft.Er zijn twee manieren om zone -smelten uit te voeren, met de warmtezone stationair of bewegend;Beide komen tot vergelijkbare resultaten.Zone Refining is het proces van het uitwerken van de smeltprocedure meerdere keren, totdat het kristal volledig is gezuiverd.

Om te beginnen met zone smelten, wordt een kristal in een cilindrische smeltkroes geplaatst, met een zaadkristal dat vanaf de bovenkant steekt.Het zaadkristal is het belangrijkste gedeelte dat moet worden gezuiverd, hoewel een deel van het andere kristal ook zal worden gezuiverd.Een oven wordt vervolgens voorbereid, met een smalle warmtezone in de buurt van het midden en het kristal wordt langzaam onderworpen aan de warmtezone.

Er zijn twee hoofdmethoden voor het uitvoeren van een zone -smeltproces.In de Bridgman -methode beweegt de hete zone tegen de smeltkroes, terwijl de smeltkroes stationair is.De stockbarger -methode is het tegenovergestelde, waarbij de smeltkroes door een warmtezone beweegt.Terwijl volledige tegenstellingen, beide hetzelfde doen.

Wanneer het kristal wordt onderworpen aan de warmtezone, wordt het gesmolten.Hierdoor kunnen onzuiverheden in het kristal zich vrij bewegen en ze hebben de neiging om naar het koudere gedeelte te bewegen dat niet door de warmtezone wordt geleid.Om alle onzuiverheden te laten bewegen, wordt het kristal zeer langzaam verwarmd, totdat de zuiverheden in de basis van het kristal worden getrokken.Het onderste gedeelte van het kristal wordt afgezogen, waardoor een gezuiverd kristal achterblijft.

Om ervoor te zorgen dat het smelten van zone succesvol is, wordt een proces genaamd zone -raffinage gebruikt.Dit is hetzelfde als zone smelten, maar het kristal wordt verschillende keren gezuiverd.Door dit verschillende keren naar hetzelfde kristal te doen, kunnen werknemers er zeker van zijn dat het kristal volledig vrij is van onzuiverheden.

Dit zuiveringsproces wordt voornamelijk gedaan aan kristallen die worden gebruikt als halfgeleiders, maar het kan ook in andere toepassingen worden gebruikt.Halfgeleiders zijn stukken die worden gebruikt in engineering die geleidbaarheid hebben tussen een geleider en isolator.Als onzuiverheden in het kristal blijven, zouden ze de stroom van elektriciteit verstoren, waardoor het kristal te geleidend of niet geleidend genoeg is.