區域熔煉是什麼意思
區域熔煉（Zone Melting）是一種提純固體物質的方法，特別是用於提純半導體材料，如矽（Si）和鍺（Ge）。這種方法基於固體物質的結晶學性質，通過控制晶體的熔化和凝固過程，有選擇地去除雜質，從而獲得高純度的材料。
區域熔煉的基本原理是：在一個長條形的固體半導體材料中，通過施加熱量使其部分熔化，形成一個熔化區域或熔區。由於雜質在固液界面處的溶解度通常較高，它們會從固體中溶解進入熔融區，然後隨著熔區的移動被帶到晶體的末端，在那裡凝固成固體，從而與純淨的熔區分離。這樣，每次熔化和凝固過程都會有選擇地去除一部分雜質，逐步提高晶體的純度。
區域熔煉的過程通常包括以下幾個步驟：
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準備：首先，需要一個長條形的半導體材料棒，其純度通常已經達到幾個9的純度。
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加熱：在材料棒的頂端施加熱量，使一部分材料熔化。
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移動熔區：通過控制加熱點的位置，可以移動熔化區域沿著材料棒向下移動。
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提純：熔區移動的過程中，雜質會溶解進入熔融區，然後在凝固時被排出。
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冷卻：熔區下方未熔化的材料冷卻保持固態。
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切割：當熔區移動到材料棒的底部時，可以將提純過的部分與未提純的部分切割開來。
區域熔煉可以將半導體材料的純度提高到極高的水平，例如，高純度的矽可以用於製造集成電路中的晶體管和其他電子元件。這種方法雖然成本較高，但對於需要極高純度的應用來說是必不可少的。