Wat is de raffinage van zone?

Zone Refining is een techniek die bedrijven kunnen gebruiken bij de productie van zeer pure kristallen voor componenten zoals transistoren.In deze methode worden onzuiverheden in een ingot of massa metaal naar het ene of een ander uiteinde gedwongen door een reeks smeltende en koelfasen.Dit laat een deel van de voornamelijk puur materiaal achter dat beschikbaar is voor gebruik in zaadkristallen en andere componenten.Het maken van deze techniek dateert uit de 20e eeuw, als een van een aantal methoden uitgevonden door halfgeleidersfabrikanten en soortgelijke bedrijven om te voldoen aan de behoefte aan zeer pure materialen.

In het proces van zone -raffinage neemt een technicus een ingot van materiaal envoedt het zeer langzaam door een buis met verwarmingselementen.De verwarmingselementen verwarmen de hele dwarsdoorsneden tot het smeltpunt, waardoor een zone in het midden van de vaste ingot in een vloeibare toestand ontstaat.Bij de grens tussen vaste en vloeistof gaan onzuiverheden op het atoomniveau neer.Ze zijn misschien niet zichtbaar, maar hun aanwezigheid kan ernstige problemen veroorzaken met producten die zijn gemaakt met die ingot, waardoor het raffineren van een cruciaal deel van de voorbereiding.

Sommige onzuiverheden hebben de neiging om het smeltpunt te verminderen, terwijl anderen het verhogen.De onzuiverheden zullen allemaal clusteren rond het ene uiteinde van de ingot.Door meerdere passen kan de technicus de onzuiverheden eruit dwingen, waardoor een grotendeels schone ingot met wat verontreiniging aan een verre uiteinde achterblijft.Dit doel kan worden verwijderd om een verfijnde en zeer pure ingot te maken.Het zou een zeer stabiele kristallijne structuur moeten hebben, omdat geen onzuiverheden het rooster van verbindingen tussen individuele atomen verstoren.

Deze techniek vereist enige gespecialiseerde apparatuur en een hoge mate van controle.De technicus heeft de juiste temperatuur nodig voor een bepaalde component om problemen met de raffinage van de zone te voorkomen.Het is ook noodzakelijk om de snelheid tijdens zone -raffinage zorgvuldig te regelen, terwijl het ingot herhaaldelijk door de apparatuur beweegt.Zuiverheid in de grotere werkomgeving is ook van cruciaal belang, omdat technici geen nieuwe materialen willen introduceren bij hun gezuiverde ingots door ze in vervuilde ruimtes te hanteren.Gebruik in een andere faciliteit of transport naar een ander gebied.Zeer zorgvuldige bedieningselementen zijn tijdens het hele proces noodzakelijk, inclusief herhaalcontroles op de zuiverheid en kwaliteit van het materiaal.Dit vermindert de hoeveelheid afval bij de productie van halfgeleiders en soortgelijke componenten en beperkt de kans dat een onzuiverheid stroomafwaarts zal reizen en een cascade van problemen zal veroorzaken.