Zonsko taljenje je proces pročišćavanja kristala, posebno onih koji se koriste u poluvodičima, koji koristi toplinu za potiskivanje nečistoća s vrha kristala na dno kristala. Kada se kristal zagrije, nečistoće se povlače na dno kristala i dno se odsiječe, ostavljajući za sobom pročišćeni uzorak. Postoje dva načina izvođenja zonskog taljenja, s toplinskom zonom koja miruje ili se kreće; oboje dolaze do sličnih rezultata. Zonska rafinacija je postupak nekoliko puta izvođenja postupka taljenja, sve dok kristal nije potpuno pročišćen.
Za početak zonskog taljenja, kristal se stavlja u cilindrični lončić, a sjemenski kristal viri s vrha. Sjemenski kristal je glavni dio koji treba pročistiti, iako će se pročistiti i neki drugi kristali. Zatim se priprema peć, s uskom toplinskom zonom blizu središta, a kristal se polako podvrgava toplinskoj zoni.
Postoje dvije glavne metode za izvođenje procesa zonskog taljenja. U Bridgmanovoj metodi, vruća zona se pomiče prema lončiću dok lončić miruje. Stockbargerova metoda je suprotna, s loncem koji se kreće kroz toplinsku zonu. Dok su potpune suprotnosti, oboje čine istu stvar.
Kada se kristal podvrgne toplinskoj zoni, on se rastali. To omogućuje nečistoćama u kristalu da se slobodno kreću i teže prema hladnijem dijelu koji se ne prolazi kroz toplinsku zonu. Kako bi se omogućilo kretanje svih nečistoća, kristal se zagrijava vrlo sporo, sve dok se čistoće ne uvuku u bazu kristala. Donji dio kristala je otpilan, ostavljajući za sobom pročišćeni kristal.
Kako bi se osiguralo uspješno zonsko taljenje, koristi se proces koji se naziva zonsko rafiniranje. To je isto kao i zonsko taljenje, ali kristal se pročišćava nekoliko puta. Radeći to nekoliko puta s istim kristalom, radnici mogu biti sigurni da je kristal potpuno bez nečistoća.
Ovaj proces pročišćavanja prvenstveno se provodi za kristale koji se koriste kao poluvodiči, ali se također može koristiti u drugim aplikacijama. Poluvodiči su dijelovi koji se koriste u inženjerstvu koji imaju vodljivost između vodiča i izolatora. Ako nečistoće ostanu u kristalu, one bi ometale protok električne energije, čineći kristal ili previše vodljivim ili nedovoljno vodljivim.