ज़ोन शोधन
ज़ोन रिफाइनिंग एक तकनीक है जिसका उपयोग कंपनियां ट्रांजिस्टर जैसे घटकों के लिए अत्यधिक शुद्ध क्रिस्टल के उत्पादन में कर सकती हैं। इस विधि में, एक पिंड या धातु के द्रव्यमान में अशुद्धियाँ पिघलने और शीतलन चरणों की एक श्रृंखला के माध्यम से एक छोर या दूसरे को मजबूर किया जाता है। यह बीज क्रिस्टल और अन्य घटकों में उपयोग के लिए उपलब्ध ज्यादातर शुद्ध सामग्री का एक हिस्सा छोड़ देता है। इस तकनीक का निर्माण 20 वीं शताब्दी तक चलता है, क्योंकि बहुत से शुद्ध सामग्रियों की आवश्यकता को पूरा करने के लिए अर्धचालक निर्माताओं और इसी तरह की कंपनियों द्वारा आविष्कार किए गए कई तरीकों में से एक है।
ज़ोन शोधन की प्रक्रिया में, एक तकनीशियन सामग्री का एक सिल लेता है और इसे हीटिंग तत्वों के साथ एक ट्यूब के माध्यम से बहुत धीरे-धीरे खिलाता है। हीटिंग तत्व पिघलने बिंदु के माध्यम से पूरे क्रॉस सेक्शन को गर्म करते हैं, ठोस पिंड के बीच में एक क्षेत्र बनाते हैं जो एक तरल अवस्था में होता है। ठोस और तरल के बीच की सीमा पर, अशुद्धियां परमाणु स्तर पर बाहर निकलती हैं। वे दिखाई नहीं दे सकते हैं, लेकिन उनकी उपस्थिति उस पिंड का उपयोग करने वाले उत्पादों के साथ गंभीर समस्याएं पैदा कर सकती है, जो तैयारी के एक महत्वपूर्ण हिस्से को परिष्कृत करती है।
कुछ अशुद्धियाँ गलनांक को कम करती हैं, जबकि अन्य इसे बढ़ाती हैं। सभी अशुद्धियाँ पिंड के एक छोर के चारों ओर लगेगी। कई पास के माध्यम से, तकनीशियन अशुद्धियों को बाहर निकाल सकता है, जो कि ज्यादातर दूषित अंतर्ग्रहण को दूर के अंत में छोड़ देता है। यह अंत एक परिष्कृत और बहुत शुद्ध पिंड बनाने के लिए हटाया जा सकता है। इसमें एक बहुत ही स्थिर क्रिस्टलीय संरचना होनी चाहिए, क्योंकि कोई भी अशुद्धियां व्यक्तिगत परमाणुओं के बीच कनेक्शन की जाली को बाधित नहीं करती हैं।
इस तकनीक के लिए कुछ विशेष उपकरणों और उच्च स्तर के नियंत्रण की आवश्यकता होती है। ज़ोन शोधन के साथ समस्याओं को रोकने के लिए तकनीशियन को किसी दिए गए घटक के लिए सही तापमान की आवश्यकता होती है। ज़ोन रिफाइनिंग के दौरान गति को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करना भी आवश्यक है क्योंकि उपकरण के माध्यम से इनगट बार-बार चलता है। बड़े काम के माहौल में पवित्रता भी महत्वपूर्ण है, क्योंकि तकनीशियन दूषित स्थानों में उन्हें संभालकर उनके शुद्ध सिल्लियों के लिए नई सामग्री को पेश नहीं करना चाहते हैं।
ज़ोन रिफाइनिंग पूरी होने के बाद, तकनीशियन किसी अन्य सुविधा या परिवहन के लिए शुद्ध पिंड को सावधानी से संभाल सकता है और अलग क्षेत्र में ले जा सकता है। पूरी प्रक्रिया में बहुत सावधानी से नियंत्रण आवश्यक है, जिसमें सामग्री की शुद्धता और गुणवत्ता पर बार-बार जाँच शामिल है। यह अर्धचालक और इसी तरह के घटकों के उत्पादन में कचरे की मात्रा को कम करता है और इस संभावना को सीमित करता है कि एक अशुद्धता नीचे की ओर यात्रा करेगी और समस्याओं का एक झरना पैदा करेगी।
