Maendeleo Mapya katika Teknolojia ya Kuyeyusha Eneo

1. Mafanikio katika Maandalizi ya Nyenzo za Usafi wa Juu
Nyenzo Zinazotegemea Silikoni: Usafi wa fuwele moja za silikoni umezidi ‌13N (99.9999999999%) kwa kutumia mbinu ya eneo linaloelea (FZ), na hivyo kuongeza kwa kiasi kikubwa utendaji wa vifaa vya semiconductor vyenye nguvu nyingi (km, IGBTs) na chipsi za hali ya juu ‌45. Teknolojia hii hupunguza uchafuzi wa oksijeni kupitia mchakato usio na crucible na huunganisha silane CVD na mbinu za Siemens zilizorekebishwa ili kufikia uzalishaji mzuri wa polysilicon ya kiwango cha kuyeyuka kwa ukanda ‌47.
Nyenzo za Germanium: Utakaso bora wa kuyeyuka kwa eneo umeongeza usafi wa germanium hadi ‌13N‌, pamoja na viashiria vilivyoboreshwa vya usambazaji wa uchafu, na kuwezesha matumizi katika optiki za infrared na vigunduzi vya mionzi‌23. Hata hivyo, mwingiliano kati ya germanium iliyoyeyuka na vifaa vya vifaa katika halijoto ya juu unabaki kuwa changamoto kubwa‌23.
2. Ubunifu katika Michakato na Vifaa
Udhibiti wa Vigezo Vinavyobadilika: Marekebisho ya kasi ya mwendo wa eneo myeyusho, miteremko ya halijoto, na mazingira ya gesi ya kinga—pamoja na ufuatiliaji wa wakati halisi na mifumo ya maoni otomatiki—yameboresha uthabiti wa mchakato na uwezekano wa kurudiwa huku ikipunguza mwingiliano kati ya germanium/silicon na vifaa 27.
Uzalishaji wa Polisilicon: Mbinu mpya zinazoweza kupanuliwa za polisilicon ya kiwango cha kuyeyuka kwa ukanda hushughulikia changamoto za udhibiti wa kiwango cha oksijeni katika michakato ya kitamaduni, kupunguza matumizi ya nishati na kuongeza mavuno47.
3. Ujumuishaji wa Teknolojia na Matumizi ya Nidhamu Mtambuka
Uchanganyiko wa Fuwele za Kuyeyuka: Mbinu za ufuwele za kuyeyuka zenye nishati kidogo zinaunganishwa ili kuboresha utenganishaji na utakaso wa misombo ya kikaboni, na kupanua matumizi ya kuyeyuka kwa ukanda katika dawa za kati na kemikali ndogo ndogo.
Semiconductors za Kizazi cha Tatu: Kuyeyuka kwa eneo sasa kunatumika kwa vifaa vyenye pengo kubwa kama vile ‌silicon carbide (SiC)‌ na ‌gallium nitride (GaN), vinavyounga mkono vifaa vya masafa ya juu na halijoto ya juu. Kwa mfano, teknolojia ya tanuru ya fuwele moja ya awamu ya kioevu huwezesha ukuaji thabiti wa fuwele za SiC kupitia udhibiti sahihi wa halijoto‌15.
4. Matukio ya Matumizi Mbalimbali
‌Photovoltaics‌: Polisiliconi ya kiwango cha kuyeyuka kwa eneo hutumika katika seli za jua zenye ufanisi mkubwa, na kufikia ufanisi wa ubadilishaji wa fotoelectric‌zaidi ya 26%‌ na kusukuma mbele maendeleo katika nishati mbadala‌4.
Teknolojia za Infrared na Detector: Gerimani yenye usafi wa hali ya juu huwezesha vifaa vidogo vya upigaji picha wa infrared vyenye utendaji wa hali ya juu na vifaa vya kuona usiku kwa ajili ya masoko ya kijeshi, usalama, na raia23.
5. Changamoto na Mielekeo ya Baadaye
Vikwazo vya Kuondoa Uchafu: Mbinu za sasa zinapambana na kuondoa uchafu wa vipengele vya mwanga (km, boroni, fosforasi), na kuhitaji michakato mipya ya doping au teknolojia za udhibiti wa eneo la kuyeyuka zenye nguvu25.
Uimara wa Vifaa na Ufanisi wa Nishati: Utafiti unalenga katika kutengeneza vifaa vinavyoweza kuchomwa kwa nguvu vinavyostahimili joto la juu, vinavyostahimili kutu na mifumo ya kupasha joto ya masafa ya redio ili kupunguza matumizi ya nishati na kuongeza muda wa matumizi ya vifaa. Teknolojia ya kuyeyusha arc ya utupu (VAR) inaonyesha matumaini ya uboreshaji wa chuma47.
Teknolojia ya kuyeyusha eneo inaendelea kuelekea usafi wa juu zaidi, gharama ya chini, na utumiaji mpana zaidi, ikiimarisha jukumu lake kama jiwe la msingi katika semiconductors, nishati mbadala, na optoelectronics