Zonsko rafiniranje tehnika je koju tvrtke mogu koristiti u proizvodnji kristala visoke čistoće za komponente kao što su tranzistori. U ovoj metodi, nečistoće u ingotu, ili masi metala, prisiljavaju se na jedan ili drugi kraj kroz niz faza taljenja i hlađenja. To ostavlja za sobom komad uglavnom čistog materijala koji je dostupan za korištenje u sjemenskim kristalima i drugim komponentama. Stvaranje ove tehnike datira u 20. stoljeće, kao jedna od brojnih metoda koje su izumili proizvođači poluvodiča i slične tvrtke za zadovoljavanje potrebe za vrlo čistim materijalima.
U procesu zonske rafinacije, tehničar uzima ingot materijala i vrlo polako ga ubacuje kroz cijev s grijaćim elementima. Grijaći elementi zagrijavaju cijele poprečne presjeke sve do točke taljenja, stvarajući zonu u sredini čvrstog ingota koji je u tekućem stanju. Na granici između krutine i tekućine, nečistoće se talože na atomskoj razini. Možda nisu vidljivi, ali njihova prisutnost mogla bi uzrokovati ozbiljne probleme s proizvodima napravljenim od tog ingota, što rafiniranje čini kritičnim dijelom pripreme.
Neke nečistoće nastoje smanjiti točku taljenja, dok je druge povisuju. Sve nečistoće će se skupiti oko jednog kraja ingota. Kroz više prolaza, tehničar može izbaciti nečistoće, ostavljajući uglavnom čist ingot s određenom kontaminacijom na drugom kraju. Ovaj kraj se može ukloniti kako bi se napravio profinjeni i vrlo čisti ingot. Trebao bi imati vrlo stabilnu kristalnu strukturu, jer nikakve nečistoće ne remete rešetku veza između pojedinih atoma.
Ova tehnika zahtijeva specijaliziranu opremu i visok stupanj kontrole. Tehničar treba odgovarajuću temperaturu za određenu komponentu kako bi spriječio probleme s rafiniranjem zone. Također je potrebno pažljivo kontrolirati brzinu tijekom zonske rafinacije jer se ingot više puta kreće kroz opremu. Čistoća u većem radnom okruženju također je kritična, jer tehničari ne žele uvoditi nove materijale u svoje pročišćene ingote rukovanjem njima u kontaminiranim prostorima.
Nakon što je zonsko rafiniranje završeno, tehničar može pažljivo rukovati i pakirati pročišćeni ingot za korištenje u drugom pogonu ili transport na drugo područje. Tijekom cijelog procesa potrebne su vrlo pažljive kontrole, uključujući ponovne provjere čistoće i kvalitete materijala. To smanjuje količinu otpada u proizvodnji poluvodiča i sličnih komponenti i ograničava mogućnost da nečistoća putuje nizvodno i uzrokuje niz problema.