Analiza uporabe in razvojnih možnosti SiC keramike v polprevodniškem in fotovoltaičnem sektorju

Silicijev karbid (SiC), kot pomemben vrhunski keramični material, ima odlične lastnosti, kot so odpornost na visoke temperature, odpornost proti koroziji, odpornost proti obrabi, mehanska trdnost pri visokih temperaturah in odpornost proti oksidaciji. Zaradi teh lastnosti je zelo obetaven za uporabo na visokotehnoloških področjih, kot so polprevodniki, jedrska energija, obramba in vesoljska tehnologija. Po statističnih podatkih je velikost trgasilicijeva karbidna keramikana Kitajskem leta 2022 dosegel 15,656 milijarde RMB, medtem ko je bila velikost svetovnega trga istega leta 48,291 milijarde RMB. Glede na razvojno okolje industrije in tržno dinamiko se pričakuje, da bo svetovni trg keramike iz silicijevega karbida rasel s skupno letno stopnjo rasti (CAGR) v višini 6,37 % v predvidenem obdobju, pri čemer naj bi skupna velikost trga dosegla 69,686 milijarde RMB do 2028. Sledi analiza aplikacij in možnosti zasilicijeva karbidna keramikav sektorjih polprevodnikov in fotovoltaike.

Semicorex SiC keramične komponente za polprevodniško in fotovoltaično opremo

Kaj počnejo vlogeKeramika iz silicijevega karbidaNatančne komponente igrajo vlogo v polprevodniški opremi?

Keramične brusilne plošče iz silicijevega karbida:Če so brusilne plošče izdelane iz litega železa ali ogljikovega jekla, imajo kratko življenjsko dobo in visok koeficient toplotne razteznosti. Med obdelavo silicijevih rezin, zlasti med hitrim brušenjem ali poliranjem, obraba in toplotna deformacija brusilnih plošč otežujeta zagotavljanje ravnosti in vzporednosti silicijevih rezin. Uporaba keramičnih brusilnih plošč iz silicijevega karbida, ki so zelo trde in imajo minimalno obrabo, s koeficientom toplotnega raztezanja, podobnim kot pri silicijevih rezinah, omogoča visoko hitrost brušenja in poliranja.

Keramične napeljave iz silicijevega karbida:Med proizvodnjo silicijevih rezin je pogosto potrebna visokotemperaturna toplotna obdelava. Napeljave iz silicijevega karbida se uporabljajo za transport zaradi svoje toplotne odpornosti in vzdržljivosti. Prav tako so lahko prevlečeni z diamantu podobnim ogljikom (DLC), da izboljšajo zmogljivost, zmanjšajo poškodbe rezin in preprečijo kontaminacijo.

Faze obdelovanca iz silicijevega karbida:Na primer, stopnja obdelovanca v fotolitografskem stroju je odgovorna za dokončanje premikov osvetlitve. Zahteva izjemno natančno gibanje nanometrske ravni visoke hitrosti z velikim hodom in šestimi prostostnimi stopnjami. Za fotolitografski stroj z ločljivostjo 100 nm, natančnostjo prekrivanja 33 nm in širino črte 10 nm mora natančnost pozicioniranja obdelovanca doseči 10 nm, s hkratnim korakom in hitrostjo skeniranja maske in rezine 150 nm/s oziroma 120 nm/s. Hitrost skeniranja maske mora biti blizu 500 nm/s, stopnja obdelovanca pa mora imeti zelo visoko natančnost gibanja in stabilnost.

Shematski diagram stopnje obdelovanca in stopnje mikro gibanja (delni prečni prerez)

Kako bo milijardni trg polprevodniške opreme spodbudil razvojKeramika iz silicijevega karbida?

Po podatkih SEMI (International Semiconductor Industry Association) je izdelava tovarn rezin povzročila, da je skupna prodaja polprevodniške opreme dve leti zapored presegla mejo 100 milijard dolarjev. Leta 2022 je svetovna prodaja polprevodniške opreme dosegla približno 108,5 milijarde USD. Medtem ko se morda zdi, da je polprevodniška oprema izdelana iz kovine in plastike, vsebuje veliko visoko tehnično natančnih keramičnih komponent. Uporaba precizne keramike v polprevodniški opremi je veliko obsežnejša, kot bi si lahko predstavljali. Zato bo z močno rastjo industrije polprevodnikov na Kitajskem povpraševanje po vrhunskih keramičnih strukturnih komponentah še naprej naraščalo. Silicijev karbid ima s svojimi odličnimi fizikalnimi in kemijskimi lastnostmi široke možnosti uporabe v kritičnih komponentah opreme za integrirana vezja.

Kako siKeramika iz silicijevega karbida Uporablja se v fotovoltaičnem sektorju?

V fotovoltaični industriji,keramika iz silicijevega karbidačolni zaradi visoke rasti industrije postajajo ključen material v proizvodnem procesu fotovoltaičnih celic. Povpraševanje na trgu po teh materialih narašča. Trenutno se kremenčevi materiali običajno uporabljajo za čolne, zaboje za čolne in cevi. Vendar pa je zaradi omejitev domačih in mednarodnih virov kremenčevega peska visoke čistosti proizvodna zmogljivost majhna, kremenčev pesek visoke čistosti pa ima tesno razmerje med ponudbo in povpraševanjem z dolgoročno visokimi cenami in kratko življenjsko dobo. V primerjavi s kremenčevimi materiali,čolni iz silicijevega karbida, škatle za čolne in izdelki iz cevi imajo dobro toplotno stabilnost, se ne deformirajo pod visokimi temperaturami in ne sproščajo škodljivih onesnaževal, zaradi česar so odličen nadomestek za izdelke iz kremena. Njihova življenjska doba je več kot eno leto, kar znatno zmanjša stroške uporabe in izpade proizvodne linije zaradi vzdrževanja, kar vodi do opaznih stroškovnih prednosti in širokih možnosti uporabe na področju fotovoltaike.

Semicorex Wafer Boat Carrier

Kako lahkoKeramika iz silicijevega karbidaUporabljati kot absorpcijske materiale v sistemih sončne energije?

Sistemi za proizvodnjo sončne toplotne energije v stolpih so zelo cenjeni zaradi visokih koncentracijskih razmerij (200~1000 kW/m²), visokih temperatur toplotnega cikla, nizkih toplotnih izgub, preprostih sistemov in visoke učinkovitosti. Absorber, osrednja komponenta stolpnega sistema za proizvodnjo sončne toplotne energije, mora prenesti intenzivnost sevanja, ki je 200-300-krat močnejša od naravne svetlobe, pri delovnih temperaturah, ki presegajo 1000 °C. Zato je njegova zmogljivost ključnega pomena za stabilnost in učinkovitost sistema za proizvodnjo toplotne energije. Tradicionalni kovinski absorberji imajo omejene delovne temperature, zaradi česar so keramični absorberji novo središče raziskav.Aluminijeva keramika, kordieritna keramika in keramika iz silicijevega karbida se običajno uporabljajo kot absorberski materiali. Med njimi,silicijeva karbidna keramikaimajo boljše delovanje pri visokih temperaturah v primerjavi s keramičnimi absorberji iz aluminijevega oksida in kordierita. Absorberji iz silicijevega karbida lahko dosežejo temperaturo izhodnega zraka do 1200°C brez degradacije materiala.

Absorber stolp sončne termoelektrarne

Kakšne so možnosti za rast trgaKeramika iz silicijevega karbidav fotovoltaični industriji?

Trenutno stopnja prodora fotovoltaike v velikih svetovnih gospodarstvih vztrajno narašča. Pod vodstvom nacionalnih politik in zaradi tržnega povpraševanja je z znatnim znižanjem stroškov fotonapetostne proizvodnje energije postala najbolj ekonomičen vir energije na svetu. Po podatkih Mednarodne agencije za energijo (IEA) naj bi svetovna fotovoltaična inštalirana zmogljivost od leta 2020 do 2030 narasla za 21 % CAGR in dosegla skoraj 5 TW, pri čemer fotovoltaika predstavlja 33,2 % globalne inštalirane moči, kar je več od 9,5 % Leta 2022 se je globalna fotovoltaična proizvodna zmogljivost povečala za več kot 70 % in dosegla skoraj 450 GW, pri čemer Kitajska predstavlja več kot 95 % nove zmogljivosti. V letih 2023 in 2024 naj bi se svetovna fotovoltaična proizvodna zmogljivost podvojila, pri čemer bo Kitajska ponovno prispevala 90 % povečanja. Po podatkih kitajskega združenja fotonapetostne industrije je proizvodnja fotovoltaičnih celic na Kitajskem od leta 2012 do 2022 nenehno rasla, z letno skupno stopnjo rasti 31,23 %. Od junija 2023 je bila kumulativna nameščena fotovoltaična zmogljivost na Kitajskem približno 470 milijonov kW, zaradi česar je drugi največji vir energije na Kitajskem, takoj za energijo iz premoga. Močno povpraševanje po novih napravah še naprej spodbuja rast povpraševanja po fotovoltaičnih celicah, kar povečuje povpraševanje po nadomestnihčolni iz silicijevega karbidain škatle za čolne v fotovoltaični industriji. Predvideno je, da bo do leta 2025strukturna keramika iz silicijevega karbidaki se uporablja v polprevodniški in fotovoltaični industriji, bo predstavljal 62 %, pri čemer se bo delež fotovoltaičnega sektorja povečal s 6 % leta 2022 na 26 %, zaradi česar bo to najhitreje rastoče področje. Visoka stabilnost in mehanske lastnosti keramike iz silicijevega karbida širijo njihovo področje uporabe. Ker se zahteve industrije po visoki natančnosti, visoki odpornosti proti obrabi in visoki zanesljivosti mehanskih komponent ali elektronskih naprav povečujejo doma in v tujini, je potencial za razvoj trga zakeramika iz silicijevega karbidaizdelkov je ogromno.**

V podjetju Semicorex smo specializirani zaSiC keramikain drugih keramičnih materialov, ki se uporabljajo v proizvodnji polprevodnikov, če imate kakršna koli vprašanja ali potrebujete dodatne podrobnosti, ne oklevajte in stopite v stik z nami.

Kontaktni telefon: +86-13567891907

E-pošta: sales@semicorex.com