1. Deurbrake in die voorbereiding van hoësuiwerheidsmateriaal
Silikon-gebaseerde materiale: Die suiwerheid van silikon-enkelkristalle het 13N (99.9999999999%) oortref deur die drywende sone (FZ) metode te gebruik, wat die werkverrigting van hoë-krag halfgeleiertoestelle (bv. IGBT's) en gevorderde skyfies 45 aansienlik verbeter. Hierdie tegnologie verminder suurstofbesoedeling deur 'n kroesievrye proses en integreer silaan CVD en gewysigde Siemens-metodes om doeltreffende produksie van sone-smeltgraad polisilikon 47 te bewerkstellig.
Germaniummateriale: Geoptimaliseerde sone-smeltsuiwering het die suiwerheid van germanium tot 13N verhoog, met verbeterde onsuiwerheidsverspreidingskoëffisiënte, wat toepassings in infrarooi optika en stralingsdetektors moontlik maak. Interaksies tussen gesmelte germanium en toerustingmateriale by hoë temperature bly egter 'n kritieke uitdaging.
2. Innovasies in Prosesse en Toerusting
Dinamiese Parameterbeheer: Aanpassings aan die bewegingspoed van die smeltsone, temperatuurgradiënte en beskermende gasomgewings – tesame met intydse monitering en outomatiese terugvoerstelsels – het prosesstabiliteit en herhaalbaarheid verbeter terwyl interaksies tussen germanium/silikon en toerusting tot die minimum beperk word.
Polisilikoonproduksie: Nuwe skaalbare metodes vir sone-smeltgraad polisilikoon spreek uitdagings vir suurstofinhoudbeheer in tradisionele prosesse aan, verminder energieverbruik en verhoog opbrengs.
3. Tegnologie-integrasie en kruisdissiplinêre toepassings
Smeltkristallisasie-hibridisering: Lae-energie-smeltkristallisasietegnieke word geïntegreer om organiese verbindingskeiding en -suiwering te optimaliseer, wat sonesmelttoepassings in farmaseutiese tussenprodukte en fynchemikalieë uitbrei.
Derde-generasie halfgeleiers: Sonesmelting word nou toegepas op materiale met 'n wye bandgaping soos silikonkarbied (SiC) en galliumnitried (GaN), wat hoëfrekwensie- en hoëtemperatuurtoestelle ondersteun. Byvoorbeeld, vloeistoffase-enkelkristaloondtegnologie maak stabiele SiC-kristalgroei moontlik via presiese temperatuurbeheer.
4. Gediversifiseerde Toepassingscenario's
Fotovoltaïese energie: Polisilikoon van sone-smeltgraad word in hoë-doeltreffendheid sonselle gebruik, wat fotoëlektriese omskakelingsdoeltreffendhede van meer as 26% behaal en vooruitgang in hernubare energie dryf.
Infrarooi- en Detektortegnologieë: Ultrahoë-suiwerheid germanium maak geminiaturiseerde, hoëprestasie-infrarooibeelding en nagsigtoestelle vir militêre, sekuriteits- en burgerlike markte moontlik.
5. Uitdagings en Toekomstige Rigting
Onsuiwerheidsverwyderingslimiete: Huidige metodes sukkel met die verwydering van ligte element-onsuiwerhede (bv. boor, fosfor), wat nuwe doteringsprosesse of dinamiese smeltsone-beheertegnologieë noodsaak.
Toerustingduursaamheid en Energie-doeltreffendheid: Navorsing fokus op die ontwikkeling van hoëtemperatuurbestande, korrosiebestande smeltkroesmateriale en radiofrekwensieverhittingstelsels om energieverbruik te verminder en die lewensduur van toerusting te verleng. Vakuumbooghersmelting (VAR) tegnologie toon belofte vir metaalverfyning47.
Sonesmelttegnologie vorder na hoër suiwerheid, laer koste en breër toepaslikheid, wat sy rol as 'n hoeksteen in halfgeleiers, hernubare energie en opto-elektronika verstewig.
Plasingstyd: 26 Maart 2025