ЗОНА СТОПЕНА

Почистване на зони. Методът се състои в това, че редица разтопени зони се преместват по слитъка в една посока. Всяка зона прехвърля определено количество примеси в края на слитъка, като ги отстранява от останалата част.

Техника за почистване на зони. Германиев слитък, поставен в графитна лодка, се премества вътре в ред пръстенови индукционни нагреватели (см. рисуване). Всеки нагревател топи тесен участък от слитъка. Когато слитъкът се движи през нагревателя, разтопената зона се движи по слитъка и разтворените примеси, преминавайки през предната граница между твърдата и течната фази, се натрупват в стопилката и се прехвърлят в края на слитъка.

По този начин процесът на почистване на зоната се основава на фракционна прекристализация, която може да се повтори многократно. В крайна сметка се достига определено ограничаващо ниво на почистване, след което по-нататъшното увеличаване на броя на проходите на зоната няма ефект. За дадена ширина на зоната, колкото по-дълъг е слитъкът, толкова по-висока е границата на чистота. Дължината на слитъка обикновено се избира така, че да е около 10 пъти по-широка от зоната.

Метод с плаваща зона. Този метод е особено подходящ за пречистване на силиций. Настройката представлява вакуумна камера с вертикално фиксиран силициев прът, заобиколен от намотка от медна тръба. Медната намотка служи като нагряващ индуктор и високочестотните токове топят тясната напречна зона на пръта. Нагревателната намотка може да бъде преместена нагоре по прът или, при неподвижна намотка, слитъкът може да бъде преместен. И в двата случая, разтопената зона също се движи и пренася замърсените в нея примеси.

По метода на плаващата зона се получава силиций с много висока чистота; подходящ ли е и за почистване на метали с висока точка на топене ? молибден, волфрам, желязо, ниобий и рений.

Подравняване на зоната. В съответствие с изискванията на промишленото производство на полупроводникови материали е разработен метод за изравняване на зоната, който дава възможност за въвеждане на контролирани количества равномерно разпределени добавки в германия.

По-рано монокристалният германий беше получен чрез издърпване от стопилката: малък "семен" кристал беше спуснат в стопилката на германия в тигела и, бавно изваждайки семето, голям монокристал германий (Вижте също ТРАНЗИСТОР). При този метод, поради преразпределението на примесите на границата на кристализация, те се натрупват в стопилката, в резултат на което разпределението им в удължен монокристал се оказва неравномерно (концентрацията в различни точки може да се различава с коефициент 2). При производството на транзистори се изисква колебанията на концентрацията да не надвишават малка част от процента.

Pfann W. Зоновото топене. М., 1960
Вигдорович В.Н. Подобряване на зоновата прекристализация. М., 1974
Ратников Д.Г. Топене на зона без тигел. М., 1976