Uporaba grafita v polprevodniški in fotovoltaični industriji

Proces razvoja in širjenja trga aplikacij

Razvoj polprevodnikov je neločljivo povezan z uporabo grafitnih materialov v industriji polprevodnikov. V industriji polprevodnikov se veliko število grafitnih materialov visoke čistosti uporablja v ogrevalnem sistemu monokristalnih peči Czochralski. Uporablja se tudi kot pomožna orodja in komponente pri obdelavi polprevodniških silicijevih rezin (vključno s conskim taljenjem, epitaksijo, obdelavo oblik itd.); kot pomožna orodja in komponente pri proizvodnji polisilicijevih materialov za polprevodniške silicijeve rezine. Grafitni izdelki za elektronsko tehniko se najprej uporabljajo v industriji polprevodnikov. V 21. stoletju se je fotovoltaična industrija hitro razvila, proizvodnja in trg polikristalnih silicijevih ingotov za sončne celice pa sta se skokovito povečala, kar zagotavlja tudi nov trg s širokimi razvojnimi možnostmi za grafitne izdelke v fotovoltaični industriji. Ingotni polisilicij, pomembna surovina za silicijeve rezine sončnih celic, je začel uporabljati veliko število grafitnih materialov visoke čistosti in visoke kakovosti v ingotni peči svoje proizvodne naprave.

Pregled trga aplikacij za polprevodnike grafitnih izdelkov

Grafitni deli, ki se uporabljajo v monokristalni peči Czochralski, so neke vrste potrošni deli, ki so obdelani iz različnih grafitov visoke čistosti. Na primer, grafitni lonček in drugi grafitni deli uporabljajo drobnozrnat grafit visoke čistosti; grafitni grelec uporablja izotropni grafit visoke čistosti; grafitni izolacijski pokrov in grafitni pokrov uporabljata srednjezrnat grafit visoke čistosti.

Pregled trga grafitnih izdelkov za aplikacije sončnih celic

Pri proizvodnji opreme za ingote iz polisilicija so grafitni materiali potrebni za več komponent. Zlasti grelni material, uporabljen v grelniku peči za ingote - grafit visoke čistosti, in uporabljeni toplotnoizolacijski material - toplotnoizolacijski material iz ogljikove klobučevine visoke čistosti sta trenutno pomembna in nepogrešljiva podporna materiala za opremo za ingote iz polisilicija.

Ker je temperatura segrevanja grelnika peči za ingote zelo visoka (nad 1600 stopinj), mora njegov grelni material ne reagirati s silicijevim materialom in ne onesnaževati silicijevega materiala, tako da se lahko uporablja v vakuumu in inertni atmosferi za dolgo časa. Obstajajo kovinski volfram, molibden in nekovinski grafit za grelnike, ki jih je mogoče izbrati glede na pogoje uporabe. Ker sta volfram in molibden draga in ju je težko obdelati, ima grafit širok spekter virov in ga je mogoče predelati v različne oblike. Poleg tega ima grafit značilnosti majhne toplotne vztrajnosti, hitrega segrevanja, visoke temperaturne odpornosti, dobre toplotne odpornosti, velikega območja sevanja, visoke učinkovitosti ogrevanja in stabilne osnovne zmogljivosti. Zaradi tega je grafitni material postal prednostni grelni material v grelnikih ingotne peči. Grelniki ingotne peči imajo stroge zahteve glede toplotnoizolacijskih materialov. To mora biti material z visoko temperaturno odpornostjo, nizko gostoto, nizko toplotno prevodnostjo, manj shranjevanja toplote, dobrim toplotnoizolacijskim učinkom, manjšim izločanjem plinov, majhno težo in majhnim razteznim koeficientom. Zato je karbonska klobučevina visoke čistosti najbolj idealna med številnimi ognjevarnimi izolacijskimi materiali.

Zgoraj omenjeni dve vrsti grafitnih izdelkov, ki se uporabljata v polprevodniški in fotovoltaični industriji, sta bili pred nekaj leti večinoma uvoženi iz tujine (ali pa so jih zagotovila podjetja, financirana iz tujine na celinski Kitajski). Toda zaradi skupnih prizadevanj kitajske industrije grafita, industrije polprevodniških materialov, industrije opreme za elektronsko industrijo, je kitajska lastna proizvodnja teh dveh vrst grafita, ki podpirata tako proizvodno tehnologijo kot uporabo tehnologije, močno napredovala, tržni vzorec je tudi zelo spremenjena. To tudi ponuja nove priložnosti za kitajsko industrijo grafita za razvoj novih trgov v zvezi s tem. Toda hkrati je treba tudi videti, da medtem ko se trg izotropnega grafita velike velikosti in visoke čistosti na Kitajskem hitro povečuje, kitajska proizvodna tehnologija na tem področju še vedno ni prilagojena vidikom, tehnologija je še vedno velika vrzel z tujih naprednih držav. Grafitni izdelki kot pomemben osnovni material opreme v mikroelektroniki in fotovoltaični industriji potrebujejo stalen tehnološki napredek na Kitajskem. Nujno je okrepiti sodelovanje z industrijo polprevodnikov in industrijo proizvodnje silicijevih materialov za fotonapetostne celice ter nadalje vlagati v razvoj kakovostnih grafitnih izdelkov, ki ju podpirajo.