Vad är Zone Smält?

January 23

Zon smältning är en reningsprocess för kristaller, särskilt de som används i halvledare, som använder värme för att driva orenheter från toppen av en kristall till botten av en kristall. När kristallen upphettas, är föroreningarna dras till botten av kristallen och botten är avskuren och lämnar efter sig en renad exemplar. Det finns två sätt att utföra zonsmältning, med värmezonen antingen stationär eller flytta; både komma fram till liknande resultat. Zon raffinering är en process för att utföra smältmetoden flera gånger, tills kristallen är helt renas.

För att starta zonsmältning, är en kristall placeras i en cylindrisk degel, med en ympkristall gräva ut från toppen. Den ympkristall är huvudpartiet som måste renas, även om vissa av den andra kristallen kommer att renas samt. En ugn framställs därefter, med en smal värmezonen nära centrum, och kristallen långsamt kastas det värmezonen.

Det finns två huvudsakliga metoder för att utföra en zon smältningsprocess. I Bridgman-metoden, förflyttar den heta zonen mot degeln medan degeln är stationär. Den Stockbarger metoden är motsatsen, med degeln rör sig genom en värmezonen. Medan kompletta motsatser, båda gör samma sak.

När kristallen utsattes för värmezonen, blir det smält. Detta tillåter föroreningar i kristallen att röra sig fritt, och de tenderar att röra sig mot den kallare delen som inte får passera genom värmezonen. Om du vill tillåta alla föroreningar att flytta, är kristallen värms väldigt långsamt, tills renheter dras in i botten av kristallen. Den nedre delen av kristallen sågas av och lämnar efter sig en renad kristall.

För att säkerställa att zonsmältning är framgångsrik, en process som kallas zon raffinering används. Detta är samma som zonsmältning, men kristallen är renade flera gånger. Genom att göra detta flera gånger till samma kristall, kan arbetarna vara säker kristallen är helt fri från föroreningar.

Denna reningsprocess sker främst för att kristaller som används som halvledare, men den kan också användas i andra tillämpningar. Halvledare är bitar som används inom verkstadsindustrin som har ledningsförmåga mellan en ledare och isolator. Om föroreningar kvar i kristallen, skulle de störa flödet av el, vilket gör kristallen antingen för ledande eller inte tillräckligt ledande.