1. Proceso de refinación por zonas.
Lo primero que se debe de hacer para fabricar cualquier dispositivo
semiconductor es la obtención de los materiales semiconductores con el nivel
de pureza deseado. Lasmaterias primas tanto como las del dióxido de silicio y
el dióxido de germanio (que son lasmás utilizadas) se someten a procesos
químicos y de fundición para obtener silicio ygermanio. Los átomos de estos
cristales se encuentran desordenados (material policristalino). Para que se
logre una purificación mayor y un ordenamiento de loscristales, se someten al
proceso llamado Refinación por Zonas ó Método de Bridgman .En la figura se
muestra el aparato o dispositivo con el cual se logra la purificación
yordenamiento del cristal.
Este sistema está formado por un recipiente (bote) largo y angosto hecho de
material de cuarzo o de grafito para que exista una contaminación
mínima,además de un contenedor de cuarzo en forma de tubo y un grupo de
bobinas de inducciónde RF (radio frecuencia). Existen dos formas para fundir el
material que se encuentra en elinterior; una es que las bobinas se muevan a lo
largo del contenedor ó en otro caso sea elrecipiente el que se mueve. El
resultado es el mismo en cualquiera de los dos casos, el fines fundir una
pequeña porción del lingote y hacer un desplazamiento de la zona
fundidacontinuamente a todo lo largo del lingote, de un extremo al otro; aunque
para este ejemplo,son las bobinas las que se mueven. Para un mayor grado de
purificación, al interior delcontenedor se le aplica un vacío para reducir la
posibilidad de contaminación. El materialque va ser purificado se coloca en el
recipiente (bote). En un extremo se coloca una pequeña “semilla”, que es una
pequeña muestra monocristalina con el patrón deseado de losátomos (como
alguna de las redes de Bravais) y se colocan las bobinas en el mismoextremo
de la semilla. Posteriormente se le aplica a la bobina la señal de radio
frecuencia lacuál, inducirá un flujo de carga en el lingote o barra. La magnitud
de estas corrientesaumenta hasta que se desarrolla una cantidad de calor

2. suficiente para fundir esa región delmaterial semiconductor así, las impurezas
en el lingote pasarán a un estado líquido. Almover en forma transversal las
bobinas de radio frecuencia, se va creando un materialfundido que al irse
enfriando, los átomos adoptan un patrón de red similar al de la semilla.
Conforme la zona fundida va pasando lentamente a través de la barra sólida,
lamayor parte de los átomos de impureza en el fundido son rechazados por el
sólido en lainterfaz, en donde la región que está fundida se solidifica para
volver a formar una barrasólida. Cuando la zona fundida pasa a través del
lingote largo, los átomos de las impurezas se van acumulando (recogiendo) en
el líquido y al final se acumulan solamente en elextremo del lingote cuando la
última parte de la zona fundida se solidifica finalmente; osea, las bobinas de
inducción ya han alcanzado el extremo de la barra. Esta parte del
lingotecontiene casi todas las impurezas y entonces se corta, y se repite el
proceso completo hastaque se haya logrado el nivel de impurezas que se
desea. Una desventaja que presenta estemétodo, es el contacto del material
fundido con las paredes del crisol; la interferenciaresultante de la pared del
crisol introduce tensiones durante la solidificación y formadesviaciones en la
estructura reticular de los átomos, por lo que el arreglo periódico de losátomos
no es del todo perfecto.