1. Aurrerapenak purutasun handiko materialen prestaketan
Siliziozko Materialak: Siliziozko kristal bakarrekoen purutasunak % 99,9999999999 13N gainditu du eremu flotatzaileko (FZ) metodoa erabiliz, potentzia handiko erdieroaleen gailuen (adibidez, IGBT-ak) eta txip aurreratuen errendimendua nabarmen hobetuz45. Teknologia honek oxigenoaren kutsadura murrizten du gurutzadurarik gabeko prozesu baten bidez, eta silano CVD eta Siemens metodo aldatuak integratzen ditu urtze-mailako polisilizioaren ekoizpen eraginkorra lortzeko47.
Germanio materialak: Zona-urtze bidezko arazketa optimizatuak germanioaren purutasuna 13N-ra igo du, ezpurutasunen banaketa-koefiziente hobetuekin, infragorri optikan eta erradiazio-detektagailuetan aplikazioak ahalbidetuz23. Hala ere, germanio urtuaren eta ekipamendu-materialen arteko elkarrekintzak tenperatura altuetan erronka kritikoa izaten jarraitzen du23.
2. Prozesu eta ekipamenduetako berrikuntzak
Parametro Dinamikoen Kontrola: Urtze-eremuaren mugimendu-abiadura, tenperatura-gradienteak eta babes-gas inguruneak doitzeak —denbora errealeko monitorizazioarekin eta feedback sistema automatizatuekin batera— prozesuaren egonkortasuna eta errepikagarritasuna hobetu ditu, germanioaren/silizioaren eta ekipamenduaren arteko elkarrekintzak minimizatuz27.
Polisilizioen ekoizpena: Zona-urtze mailako polisiliziorako eskalagarri diren metodo berritzaileek ohiko prozesuetan oxigeno-edukia kontrolatzeko erronkei aurre egiten diete, energia-kontsumoa murriztuz eta errendimendua handituz.47
3. Teknologiaren Integrazioa eta Diziplina arteko Aplikazioak
Kristalizazio Urtuaren Hibridazioa: Energia baxuko kristalizazio teknikak integratzen ari dira konposatu organikoen bereizketa eta purifikazioa optimizatzeko, tarteko produktu farmazeutikoetan eta produktu kimiko finetan urtze-zonako aplikazioak zabalduz.
Hirugarren Belaunaldiko Erdieroaleak: Zona-urtzea orain banda-tarte zabaleko materialetan aplikatzen da, hala nola silizio karburoa (SiC) eta galio nitruroa (GaN), maiztasun handiko eta tenperatura handiko gailuak onartzen dituena. Adibidez, fase likidoko kristal bakarreko labe-teknologiak SiC kristalen hazkunde egonkorra ahalbidetzen du tenperatura-kontrol zehatzaren bidez15.
4. Aplikazio Eszenatoki Dibertsifikatuak
Fotovoltaikoa: Zona-urtze mailako polisilizioa erabiltzen da eraginkortasun handiko eguzki-zeluletan, % 26tik gorako bihurketa fotoelektrikoaren eraginkortasuna lortuz eta energia berriztagarrien aurrerapenak bultzatuz.
Infragorrien eta detektagailuen teknologiak: Purutasun handiko germanioak miniaturizatutako infragorrien irudiak eta gaueko ikusmeneko gailuak ahalbidetzen ditu merkatu militar, segurtasun eta zibiletarako23.
5. Erronkak eta etorkizuneko norabideak
Ezpurutasunak kentzeko mugak: Gaur egungo metodoek zailtasunak dituzte elementu arineko ezpurutasunak (adibidez, boroa, fosforoa) kentzeko, eta horrek dopatze-prozesu berriak edo urtze-eremuaren kontrol dinamikoko teknologiak behar ditu.
Ekipamenduen Iraunkortasuna eta Energia-Eraginkortasuna: Ikerketak tenperatura altuko eta korrosioarekiko erresistenteak diren gurutz-materialak eta irrati-maiztasuneko berogailu-sistemak garatzean oinarritzen da, energia-kontsumoa murrizteko eta ekipamenduen bizitza luzatzeko. Hutsean dagoen arku bidezko birurtze-teknologiak (VAR) itxaropentsua da metalak fintzeko47.
Zona-urtze teknologiak purutasun handiagoa, kostu txikiagoa eta aplikazio zabalagoa lortzeko bidean aurrera egiten ari da, erdieroaleen, energia berriztagarrien eta optoelektronikan oinarrizko elementu gisa duen eginkizuna sendotuz.
Argitaratze data: 2025eko martxoaren 26a