سیلیکون - همه ما می‌دانیم که سیلیکون یک ماده مهم در بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی روزمره‌ای است که از آنها استفاده می‌کنیم، از جمله رایانه‌ها، گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها. اما آیا تا به حال فکر کرده‌اید که چگونه سیلیکون به اندازه کافی خالص می‌شود تا این دستگاه‌ها به خوبی کار کنند؟ یکی از فرآیندهای تولید سیلیکون تک‌کریستالی خالص، فرآیند ذوب منطقه‌ای (FZ) است.
بررسی دقیق‌تر از ذوب منطقه‌ای (FZ):
روش ذوب منطقه‌ای، که به آن روش FZ نیز گفته می‌شود، یک روش برای تصفیه موادی مانند سیلیکون است. در این فرآیند، یک قسمت کوچک از یک میله سیلیکونی ذوب می‌شود و سپس به آرامی در طول میله حرکت می‌کند و قسمت به قسمت آن را ذوب می‌کند. در حالی که منطقه ذوب پیش می‌رود، ناخالصی‌ها به انتهای میله منتقل می‌شوند و یک منطقه با ساختار کریستالی بسیار خالص در مرکز حفظ می‌شود. این کار چندین بار تکرار می‌شود تا ماده به خلوص لازم برسد.
چگونه سیلیکون تک‌کریستالی خالص تولید می‌شود:
اگر بخواهیم بدانیم که فرآیند ذوب منطقه‌ای (Zone Melting) چگونه به سیلیسیم تک‌بلور بسیار خالص دست می‌یابد، لازم است کمی درباره کریستال‌ها توضیح داده شود. کریستال‌ها اجسام جامدی هستند که اتم‌های آنها در یک شبکه تکرارشونده سازمان‌یافته شده‌اند. بدنه کوره رشد کریستال لیزری سیلیسیم تک‌بلور به سیلیسیمی گفته می‌شود که شبکه کریستالی آن در تمام طول جسم به‌صورت پیوسته است و برای تجهیزات الکتریکی مناسب است. ناخالصی‌های موجود در سیلیسیم توسط فرآیند ذوب منطقه‌ای از بین می‌روند و آنچه باقی می‌ماند، ساختاری کریستالی بسیار خالص و یکنواخت است.
فرآیند جدید شگفت‌انگیز نیم‌رساناها:
تکنیک ذوب منطقه‌ای به‌طور چشمگیری صنعت نیم‌رساناها را با امکان‌پذیر کردن تولید سیلیسیم تک‌بلور فوق‌العاده خالص دگرگون کرده است. این سیلیسیم برای تولید الکترونیک‌های باکیفیت که بسیار دقیق و قابل اعتماد هستند، ضروری است. فرآیند ذوب منطقه‌ای کریستال را می‌توان به کار برد تا از سرعت کافا با استانداردهای سخت‌گیرانه لازم برای الکترونیک‌های امروزی مطمئن شد.
مزایای فرآیند ذوب منطقه‌ای در تصفیه سیلیسیم:
در فرآیند ذوب منطقه‌ای چندین مزیت در تصفیه سیلیسیوم وجود دارد. یکی از این مزایا، دستیابی به خلوص بالای مطلوب است. با کنترل دقیق حرکت منطقه مذاب، می‌توان ناخالصی‌ها را با دقت بسیار بالایی حذف کرد تا بلور سیلیسیومی با ساختار تقریباً کامل بلوری تولید شود. علاوه بر این، امکان تصفیه سیلیسیوم به نسبت ارزان‌تر با استفاده از ذوب منطقه‌ای وجود دارد، که گزینه‌ای جذاب برای مهندسان تولید به منظور ساخت قطعات الکترونیکی با کیفیت بالا محسوب می‌شود.
ذوب منطقه‌ای: برای بالاترین درجه خلوص:
تولیدکنندگان می‌توانند با این روش خلوص بدون سابقه‌تری در محصولات خود به دست آورند مهندسی دارویی و شیمیایی سیلیکون تک‌بلور با روش ذوب منطقه‌ای تولید می‌شود. همین سطح بالای خلوص است که برای تولید دستگاه‌های الکترونیکی لازم است که بتوانند نیازهای جهان فناوری‌محور را برآورده کنند. با توانایی حذف ناخالصی‌ها با دقت و کارایی، تصفیه منطقه‌ای یک فرآیند ارزشمند در تولید سیلیکون خالص برای کاربردهای متعدد است.