¿Qué es la zona de refinación?
El refinado de la zona es una técnica que las empresas pueden usar en la producción de cristales altamente puros para componentes como los transistores. En este método, las impurezas en un lingote, o masa de metal, se ven obligados a un extremo u otro a través de una serie de fases de fusión y enfriamiento. Esto deja una parte de material en su mayoría puro disponible para su uso en cristales de semillas y otros componentes. La creación de esta técnica data del siglo XX, como uno de varios métodos inventados por fabricantes de semiconductores y compañías similares para satisfacer la necesidad de materiales muy puros.
En el proceso de refinación de zona, un técnico toma una lima de material y lo alimenta muy lentamente a través de un tubo con elementos de calentamiento. Los elementos de calefacción calientan las secciones transversales enteras hasta el punto de fusión, creando una zona en el medio del lingote sólido que está en un estado líquido. En el límite entre sólido y líquido, las impurezas se precipitan en el nivel atómico. Puede que no sean visibles, pero su presenciaE podría causar problemas graves con los productos fabricados con ese lingote, lo que hace que la refinación sea una parte crítica de la preparación.
Algunas impurezas tienden a reducir el punto de fusión, mientras que otros lo elevan. Las impurezas se agruparán alrededor de un extremo de la lingote. A través de múltiples pases, el técnico puede forzar las impurezas, dejando un lingote mayormente limpio con cierta contaminación en un extremo lejano. Este extremo se puede quitar para hacer un lingote refinado y muy puro. Debe tener una estructura cristalina muy estable, ya que no hay impurezas interrumpiendo la red de las conexiones entre los átomos individuales.
Esta técnica requiere algunos equipos especializados y un alto grado de control. El técnico necesita la temperatura adecuada para un componente determinado para evitar problemas con la refinación de la zona. También es necesario controlar cuidadosamente la velocidad durante la refinación de la zona a medida que el lingote se mueve repetidamente a través del EQUipment. La pureza en el entorno de trabajo más grande también es crítica, porque los técnicos no quieren introducir nuevos materiales a sus lingotes purificados al manejarlos en espacios contaminados.
Después de que se complete la refinación de zona, el técnico puede manejar y empaquetar cuidadosamente el lingote purificado para su uso en otra instalación o transportar a un área diferente. Se necesitan controles muy cuidadosos durante todo el proceso, incluidas las verificaciones repetidas sobre la pureza y la calidad del material. Esto reduce la cantidad de residuos en la producción de semiconductores y componentes similares y limita la posibilidad de que una impureza viaja aguas abajo y cause una cascada de problemas.