Скорость перемещения жидкой зоны.

Скорость перемещения определяется практическими условиями осуществления технологического процесса. Исследования Бартона экспериментально определили оптимальную скорость перемещения жидкой зонный для металлов от 0,6 до 15 см/час. Однако данные параметры являются справедливыми только геометрии тигля – лодочки, где фронт рост кристаллов задается исходя из конусообразной формы тигля. Для вертикальной или горизонтальной зонной очистки цилиндрической формы скорость помещения существенно ниже.

 

 

Длинная жидкой зоны.

Длинная зоны определяется исходя из физических свойств отчищаемого материала. Стабильная, не расплывающаяся зона с ярко выраженной границей обеспечивает лучший результат процесса. Идеальный материал для данного процесса будет металл с высокой температурой плавления и низкой теплопроводностью. Так как процесс выделения тепла происходит в самом металле, то для правильного расчета важно учитывать аппроксимированные значения теплопроводности, теплоемкости.

Пример – кремний

Данный материал идеально подходит для зонной очистки так как при комнатной температуре теплопроводность одна из самых низких, а температура плавления сопоставима с температурой жаропрочной стали.

 

 

 

Ось перемещения.

Направление кристаллизации вертикальная или горизонтальная выбирается из исходных данных и ожидаемого результата. Намного целесообразнее использовать вертикальный метод, но на практике он практически не встречается за исключение метода плавающей зоны или обжимания металла магнитным полем. В промышленности большое распространение получил горизонтальный метод зонной о чистки металлов и полупроводников из-за более простой конструкции тигля и отсутствии проблем растрескиваний тиглей из-за линейного расширения металла в процессе его кристаллизации.