ゾーンの融解とは何ですか？

ゾーン融解は、特に半導体で使用される結晶の精製プロセスであり、熱を使用して結晶の上部から結晶の底まで不純物を押します。結晶が加熱されると、不純物が結晶の底に引っ張られ、底が切断され、精製標本が残ります。ゾーン融解を実行するには2つの方法があり、熱ゾーンは静止または動きます。どちらも同様の結果に到達します。ゾーン精製は、結晶が完全に精製されるまで融解手順を数回実行するプロセスです。

スタートゾーン融解のために、結晶は円筒形のるつぼに配置され、種子の結晶が上から突き出ています。種子結晶は、精製する必要がある主な部分ですが、他の結晶のいくつかも精製されます。その後、炉が準備され、中心近くに狭い熱ゾーンがあり、結晶はゆっくりと熱ゾーンにさらされます。

zを実行するための2つの主要な方法があります。1つの融解プロセス。 Bridgmanメソッドでは、ホットゾーンはるつぼに対して動きますが、るつぼは静止しています。 StockBargerメソッドは反対であり、るつぼは熱ゾーンを移動します。完全な反対ですが、どちらも同じことをします。

結晶が熱ゾーンにさらされると、溶融します。これにより、結晶内の不純物が自由に移動することができ、熱ゾーンを通過していない寒い部分に向かって移動する傾向があります。すべての不純物を動かすために、純粋さが結晶の基部に引き込まれるまで、結晶は非常にゆっくりと加熱されます。クリスタルの底部は断片化され、精製された結晶が残ります。

ゾーンの融解が成功するようにするために、ゾーン精製と呼ばれるプロセスが使用されます。これはゾーンの融解と同じですが、結晶は何度か精製されます。同じクリスタルにこれを何度か行うことで、Kersは、クリスタルに不純物が完全にないことを確認できます。

この精製プロセスは、主に半導体として使用される結晶に対して行われますが、他のアプリケーションでも使用できます。半導体は、導体と絶縁体の間に導電率を持つ工学で使用される断片です。不純物が結晶に残っている場合、それらは電気の流れを妨げ、結晶が導電性が強すぎるか、導電性ではありません。