Rafinarea zonei este o tehnică pe care companiile o pot folosi în producerea de cristale extrem de pure pentru componente precum tranzistoarele. În această metodă, impuritățile dintr-un lingou, sau o masă de metal, sunt forțate la un capăt sau altul printr-o serie de faze de topire și răcire. Acest lucru lasă în urmă o bucată de material în mare parte pur disponibil pentru utilizare în cristale de semințe și alte componente. Crearea acestei tehnici datează din secolul al XX-lea, ca una dintre numeroasele metode inventate de producătorii de semiconductori și companii similare pentru a satisface nevoia de materiale foarte pure.
În procesul de rafinare a zonei, un tehnician ia un lingou de material și îl alimentează foarte încet printr-un tub cu elemente de încălzire. Elementele de încălzire încălzesc secțiuni transversale întregi până la punctul de topire, creând o zonă în mijlocul lingoului solid care este în stare lichidă. La limita dintre solid și lichid, impuritățile precipită la nivel atomic. S-ar putea să nu fie vizibile, dar prezența lor ar putea cauza probleme serioase cu produsele realizate folosind acel lingou, ceea ce face ca rafinarea să fie o parte critică a preparatului.
Unele impurități tind să reducă punctul de topire, în timp ce altele îl ridică. Impuritățile se vor aduna în jurul unui capăt al lingoului. Prin treceri multiple, tehnicianul poate forța impuritățile afară, lăsând un lingou în mare parte curat, cu o anumită contaminare la capătul îndepărtat. Acest capăt poate fi îndepărtat pentru a face un lingot rafinat și foarte pur. Ar trebui să aibă o structură cristalină foarte stabilă, deoarece nicio impuritate nu perturbă rețeaua conexiunilor dintre atomi individuali.
Această tehnică necesită niște echipamente specializate și un grad ridicat de control. Tehnicianul are nevoie de temperatura potrivită pentru o anumită componentă pentru a preveni problemele cu rafinarea zonei. De asemenea, este necesar să se controleze cu atenție viteza în timpul rafinării zonei, deoarece lingoul se mișcă în mod repetat prin echipament. Puritatea în mediul de lucru mai mare este, de asemenea, critică, deoarece tehnicienii nu doresc să introducă materiale noi în lingourile lor purificate, manipulându-le în spații contaminate.
După ce rafinarea zonei este completă, tehnicianul poate manipula cu atenție și ambalează lingoul purificat pentru utilizare într-o altă unitate sau transport într-o altă zonă. Sunt necesare controale foarte atente pe tot parcursul procesului, inclusiv verificări repetate asupra purității și calității materialului. Acest lucru reduce cantitatea de deșeuri în producția de semiconductori și componente similare și limitează șansa ca o impuritate să se deplaseze în aval și să provoace o cascadă de probleme.