Co je tání zóny?

tání zóny

je čištění krystalů, zejména ty, které se používají v polovodičích, který používá teplo k tlačení nečistot z horní části krystalu ke dnu krystalu. Když je krystal zahříván, nečistoty jsou přitahovány na dno krystalu a dno se odřízne, takže za sebou zanechává čištěný vzorek. Existují dva způsoby, jak provádět tání zóny, s tepelnou zónou buď stacionární nebo pohybující se; Oba dochází k podobným výsledkům. Rafinace zóny je proces provádění postupu tání několikrát, dokud není krystal zcela purifikován.

Aby se začalo tání zóny, je krystal umístěn do válcového kelímku, přičemž krystaly semen vyrazily shora. Kryst semen je hlavní část, kterou je třeba vyčistit, i když některé jiné krystaly budou také čištěny. Poté se připraví pec s úzkou tepelnou zónou poblíž středu a krystal je pomalu vystaven tepelné zóně.

Existují dvě hlavní metody pro provádění zjeden proces tání. V metodě Bridgman se horká zóna pohybuje proti kelímku, zatímco kelímek je stacionární. Metoda StockBarger je naopak, přičemž kelímku se pohybuje přes tepelnou zónu. Zatímco úplné protiklady, oba dělají totéž.

Když je krystal vystaven tepelné zóně, roztaví se. To umožňuje nečistoty v krystalu volně se pohybovat a mají tendenci se pohybovat směrem k chladnější části, která neprochází tepelnou zónou. Aby se všechny nečistoty mohly pohybovat, krystal se zahřívá velmi pomalu, dokud se čistota vtáhne do základny krystalu. Spodní část krystalu je vyřízena a zanechává za sebou čištěný krystal.

Aby se zajistilo, že tání zóny je úspěšné, používá se proces zvaný zóna rafinace. To je stejné jako tání zóny, ale krystal je několikrát očištěn. Tím, že to uděláte několikrát ke stejnému krystalu, WORKers si může být jistý, že krystal je zcela bez nečistot.

Tento proces čištění se provádí především pro krystaly, které se používají jako polovodiče, ale lze jej také použít v jiných aplikacích. Polovodiči jsou kousky používané ve strojírenství, které mají vodivost mezi vodičem a izolátorem. Pokud by nečistoty zůstaly v krystalu, zasahovaly by do toku elektřiny, takže krystal buď příliš vodivý nebo nedostatečně vodivý.