โซนละลายคืออะไร?

การหลอมรวมโซนเป็นกระบวนการทำให้บริสุทธิ์สำหรับผลึกโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ใช้ในเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งใช้ความร้อนเพื่อผลักสิ่งสกปรกจากด้านบนของคริสตัลไปด้านล่างของคริสตัลเมื่อคริสตัลถูกทำให้ร้อนสิ่งสกปรกจะถูกดึงไปที่ด้านล่างของคริสตัลและด้านล่างจะถูกตัดออกทิ้งไว้ข้างหลังตัวอย่างที่บริสุทธิ์มีสองวิธีในการทำโซนการหลอมละลายโดยโซนความร้อนไม่ว่าจะอยู่กับที่หรือเคลื่อนที่ทั้งสองได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกันการกลั่นโซนเป็นกระบวนการของการทำขั้นตอนการหลอมละลายหลายครั้งจนกระทั่งคริสตัลบริสุทธิ์อย่างสมบูรณ์

เพื่อเริ่มการหลอมเหลวโซนคริสตัลจะถูกวางลงในเบ้าหลอมทรงกระบอกโดยมีผลึกเมล็ดโผล่ออกมาจากด้านบนผลึกเมล็ดเป็นส่วนหลักที่ต้องทำให้บริสุทธิ์แม้ว่าคริสตัลอื่น ๆ จะได้รับการชำระให้บริสุทธิ์เช่นกันจากนั้นเตาจะถูกเตรียมโดยมีเขตความร้อนแคบ ๆ ใกล้ตรงกลางและคริสตัลจะอยู่ภายใต้เขตความร้อนอย่างช้าๆ

มีสองวิธีหลักสำหรับการดำเนินการกับกระบวนการหลอมเหลวของโซนในวิธี Bridgman โซนร้อนจะเคลื่อนที่กับเบ้าหลอมในขณะที่เบ้าหลอมอยู่กับที่วิธีการสต็อกบาร์เกอร์นั้นตรงกันข้ามกับเบ้าหลอมที่เคลื่อนที่ผ่านเขตความร้อนในขณะที่ตรงกันข้ามทั้งคู่ทำสิ่งเดียวกัน

เมื่อคริสตัลอยู่ภายใต้โซนความร้อนมันจะกลายเป็นหลอมเหลวสิ่งนี้ช่วยให้สิ่งสกปรกในคริสตัลเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและพวกเขามีแนวโน้มที่จะย้ายไปยังส่วนที่เย็นกว่าที่ไม่ได้ผ่านเขตความร้อนเพื่อให้สิ่งสกปรกทั้งหมดเคลื่อนที่ได้คริสตัลจะถูกทำให้ร้อนช้ามากจนกระทั่งความบริสุทธิ์ถูกดึงเข้าไปในฐานของคริสตัลส่วนล่างของคริสตัลถูกเลื่อยทิ้งไว้ข้างหลังคริสตัลบริสุทธิ์

เพื่อให้แน่ใจว่าการหลอมเหลวของโซนสำเร็จกระบวนการที่เรียกว่าการกลั่นโซนนี่เป็นเช่นเดียวกับการละลายของโซน แต่คริสตัลได้รับการทำให้บริสุทธิ์หลายครั้งด้วยการทำสิ่งนี้หลายครั้งกับคริสตัลเดียวกันคนงานสามารถมั่นใจได้ว่าคริสตัลนั้นปราศจากสิ่งสกปรกทั้งหมด

กระบวนการทำให้บริสุทธิ์นี้ทำกับคริสตัลที่ใช้เป็นเซมิคอนดักเตอร์เป็นหลัก แต่ก็สามารถใช้ในแอปพลิเคชันอื่น ๆ ได้เซมิคอนดักเตอร์เป็นชิ้นส่วนที่ใช้ในวิศวกรรมที่มีการนำไฟฟ้าระหว่างตัวนำและฉนวนหากสิ่งสกปรกยังคงอยู่ในคริสตัลพวกเขาจะรบกวนการไหลของกระแสไฟฟ้าทำให้คริสตัลมีความเป็นสื่อกระแสไฟฟ้ามากเกินไปหรือไม่ดีพอ