Что такое очистка зоны?

Зонное рафинирование - это метод, который компании могут использовать при производстве особо чистых кристаллов для таких компонентов, как транзисторы. В этом методе примеси в слитке, или масса металла, вытесняются к одному концу или другому через ряд фаз плавления и охлаждения. Это оставляет кусок в основном чистого материала, доступного для использования в затравочных кристаллах и других компонентах. Создание этого метода датируется 20-м веком, как один из ряда методов, изобретенных производителями полупроводников и аналогичными компаниями для удовлетворения потребности в очень чистых материалах.

В процессе очистки зоны техник берет слиток материала и очень медленно подает его через трубу с нагревательными элементами. Нагревательные элементы нагревают все поперечные сечения вплоть до точки плавления, создавая зону в середине твердого слитка, которая находится в жидком состоянии. На границе твердого тела и жидкости примеси выпадают в осадок на атомном уровне. Они могут быть незаметны, но их присутствие может вызвать серьезные проблемы с продуктами, изготовленными с использованием этого слитка, что делает очистку важной частью препарата.

Некоторые примеси имеют тенденцию уменьшать температуру плавления, в то время как другие повышают ее. Все примеси будут собираться вокруг одного конца слитка. Через несколько проходов техник может вытеснить примеси, оставляя в основном чистый слиток с некоторыми загрязнениями на дальнем конце. Этот конец можно снять, чтобы получить очищенный и очень чистый слиток. Он должен иметь очень стабильную кристаллическую структуру, поскольку никакие примеси не нарушают решетку связей между отдельными атомами.

Эта техника требует специального оборудования и высокой степени контроля. Технику нужна правильная температура для данного компонента, чтобы избежать проблем с очисткой зоны. Также необходимо тщательно контролировать скорость во время очистки зоны, поскольку слиток многократно перемещается через оборудование. Чистота в большей рабочей среде также имеет решающее значение, поскольку технические специалисты не хотят вводить новые материалы в свои очищенные слитки, обращаясь с ними в загрязненных помещениях.

После завершения очистки зоны техник может осторожно обращаться с очищенным слитком и упаковать его для использования на другом объекте или для транспортировки в другой участок. На протяжении всего процесса необходимы очень тщательные проверки, включая повторные проверки на чистоту и качество материала. Это уменьшает количество отходов при производстве полупроводников и аналогичных компонентов и ограничивает вероятность того, что примесь попадет вниз по течению и вызовет целый ряд проблем.