Vad är zonförfinering?

Zone Refining är en teknik som företag kan använda vid produktion av mycket rena kristaller för komponenter som transistorer.I denna metod tvingas föroreningar i en göt eller massa av metall till ena änden genom en serie smält- och kylfaser.Detta lämnar en bit av mestadels rent material tillgängligt för användning i frökristaller och andra komponenter.Skapandet av denna teknik är från 1900 -talet, som en av ett antal metoder som uppfanns av halvledartillverkare och liknande företag för att möta behovet av mycket rena material.

I processen med zonförädling tar en tekniker en göt material ochmatar det mycket långsamt genom ett rör med uppvärmningselement.Uppvärmningselementen värmer hela tvärsnitten hela vägen till smältpunkten och skapar en zon mitt i den fasta göten som är i flytande tillstånd.Vid gränsen mellan fasta och vätska fälls föroreningar ut på atomnivån.De kanske inte är synliga, men deras närvaro kan orsaka allvarliga problem med produkter som görs med den göt, vilket gör att raffinering av en kritisk del av beredningen.

Vissa föroreningar tenderar att minska smältpunkten, medan andra höjer den.Föroreningarna kommer alla att klustera runt ena änden av götet.Genom flera pass kan teknikern tvinga ut föroreningarna och lämna en mestadels ren göt med viss förorening i en avlägsen ände.Detta ändamål kan tas bort för att göra en förfinad och mycket ren göt.Det bör ha en mycket stabil kristallin struktur, eftersom inga föroreningar stör gitteret av anslutningar mellan enskilda atomer.

Denna teknik kräver viss specialiserad utrustning och en hög grad av kontroll.Tekniker behöver rätt temperatur för en given komponent för att förhindra problem med zonförädlingen.Det är också nödvändigt att noggrant kontrollera hastigheten under zonförädling när götet rör sig upprepade gånger genom utrustningen.Renheten i den större arbetsmiljön är också avgörande, eftersom tekniker inte vill införa nya material till sina renade göt genom att hantera dem i förorenade utrymmen.

Efter zonförfinering är klar kan teknikern noggrant hantera och paketera den renade götet förAnvänd i en annan anläggning eller transport till ett annat område.Mycket noggranna kontroller är nödvändiga under hela processen, inklusive upprepade kontroller av materialets renhet och kvalitet.Detta minskar mängden avfall i produktionen av halvledare och liknande komponenter och begränsar chansen att en orenhet kommer att resa nedströms och orsaka en kaskad av problem.