Анализиране на приложенията и перспективите за развитие на SiC керамиката в секторите на полупроводниците и фотоволтаиците

Силициевият карбид (SiC), като важен керамичен материал от висок клас, има отлични свойства като устойчивост на висока температура, устойчивост на корозия, устойчивост на износване, механична якост при висока температура и устойчивост на окисление. Тези свойства го правят много обещаващ за приложения във високотехнологични области като полупроводници, ядрена енергия, отбрана и космически технологии. Според статистиката размерът на пазара насилициево-карбидна керамикав Китай достигна 15,656 милиарда RMB през 2022 г., докато размерът на световния пазар беше 48,291 милиарда RMB през същата година. Като се има предвид средата за развитие на индустрията и динамиката на пазара, се очаква глобалният пазар на керамика от силициев карбид да нарасне със сложен годишен темп на растеж (CAGR) от 6,37% през прогнозния период, като общият пазарен размер се очаква да достигне 69,686 милиарда RMB до 2028. Следва анализ на приложенията и перспективите насилициево-карбидна керамикав секторите на полупроводниците и фотоволтаиците.

Semicorex SiC керамични компоненти за полупроводниково и фотоволтаично оборудване

Какво правят ролитеСилициево-карбидна керамикаПрецизните компоненти играят роля в полупроводниковото оборудване?

Керамични шлифовъчни дискове от силициев карбид:Ако шлифовъчните дискове са направени от чугун или въглеродна стомана, те имат кратък живот и висок коефициент на топлинно разширение. По време на обработката на силициеви пластини, особено по време на високоскоростно шлайфане или полиране, износването и термичната деформация на шлифовъчните дискове затрудняват осигуряването на плоскост и паралелност на силициевите пластини. Използването на керамични шлифовъчни дискове от силициев карбид, които са много твърди и имат минимално износване, с коефициент на топлинно разширение, подобен на този на силициевите пластини, позволява високоскоростно шлайфане и полиране.

Керамични тела от силициев карбид:По време на производството на силициеви пластини често се налага високотемпературна термична обработка. Приспособленията от силициев карбид се използват за транспортиране поради тяхната устойчивост на топлина и издръжливост. Те могат също така да бъдат покрити с диамант-подобен въглерод (DLC) за подобряване на производителността, намаляване на щетите на пластините и предотвратяване на замърсяване.

Етапи на обработвания детайл от силициев карбид:Например етапът на обработвания детайл във фотолитографска машина е отговорен за завършване на движенията на експозицията. Изисква високоскоростно, голям ход, ултрапрецизно движение на нанометрово ниво с шест степени на свобода. За фотолитографска машина с разделителна способност 100 nm, 33 nm точност на наслагване и 10 nm ширина на линията, точността на позициониране на етапа на обработвания детайл трябва да достигне 10 nm, с едновременни стъпки и скорости на сканиране на маска-вафла от 150 nm/s и 120 nm/s. Скоростта на сканиране на маската трябва да бъде близо до 500nm/s, а етапът на детайла трябва да има много висока точност на движение и стабилност.

Схематична диаграма на етапа на детайла и етапа на микродвижение (частично напречно сечение)

Как пазарът на полупроводниково оборудване за милиарди долари ще стимулира развитието наСилициево-карбидна керамика?

Според SEMI (Международната асоциация на индустрията за полупроводници), изграждането на фабрики за пластини е довело до надхвърляне на общите продажби на полупроводниково оборудване от 100 милиарда долара за две последователни години. През 2022 г. глобалните продажби на полупроводниково оборудване достигнаха приблизително 108,5 милиарда долара. Докато полупроводниковото оборудване може да изглежда като направено от метал и пластмаса, то съдържа много керамични компоненти с висока техническа точност. Използването на прецизна керамика в полупроводниковото оборудване е много по-мащабно, отколкото може да се предположи. Следователно, със стабилния растеж на полупроводниковата индустрия в Китай, търсенето на висококачествени керамични структурни компоненти ще продължи да нараства. Силициевият карбид, със своите отлични физични и химични свойства, има широки перспективи за приложение в критични компоненти на оборудване за интегрални схеми.

Как саСилициево-карбидна керамика Прилага се във фотоволтаичния сектор?

Във фотоволтаичната индустрия,керамика от силициев карбидлодките се превръщат в основен материал в производствения процес на фотоволтаични клетки поради високия растеж на индустрията. Пазарното търсене на тези материали се увеличава. В момента кварцовите материали обикновено се използват за лодки, кутии за лодки и тръби. Въпреки това, поради ограниченията на вътрешните и международните източници на кварцов пясък с висока чистота, производственият капацитет е малък и кварцовият пясък с висока чистота има тясна връзка между търсене и предлагане с дългосрочни високи цени и кратък живот. В сравнение с кварцовите материали,лодки от силициев карбид, кутии за лодки и тръбни продукти имат добра термична стабилност, не се деформират при високи температури и не отделят вредни замърсители, което ги прави отличен заместител на кварцовите продукти. Те имат живот над една година, което значително намалява разходите за използване и времето за престой на производствената линия за поддръжка, което води до забележителни предимства в разходите и широки перспективи за приложение във фотоволтаичната област.

Semicorex Wafer Boat Carrier

Как можеСилициево-карбидна керамикаДа се ​​използват като абсорбиращи материали в слънчеви енергийни системи?

Системите за генериране на слънчева топлинна енергия в кула са високо ценени заради своите високи коефициенти на концентрация (200~1000 kW/m²), високи температури на топлинния цикъл, ниски топлинни загуби, прости системи и висока ефективност. Абсорбаторът, основен компонент на системата за генериране на слънчева топлинна енергия в кулата, трябва да издържа на интензитет на радиация 200-300 пъти по-силен от естествената светлина, с работни температури над 1000°C. Следователно неговата производителност е от решаващо значение за стабилността и ефективността на системата за производство на топлинна енергия. Традиционните метални абсорбери имат ограничени работни температури, което прави керамичните абсорбери нов фокус на изследванията.Алуминиева керамика, кордиеритна керамика и керамика от силициев карбид обикновено се използват като абсорбиращи материали. Сред тях,силициево-карбидна керамикаимат превъзходни характеристики при високи температури в сравнение с керамичните абсорбери от двуалуминиев оксид и кордиерит. Абсорберите от силициев карбид могат да постигнат температура на изходящия въздух до 1200°C без разграждане на материала.

Абсорберна кула на слънчева топлоелектрическа централа

Какви са перспективите за растеж на пазараСилициево-карбидна керамикавъв фотоволтаичната индустрия?

Понастоящем степента на навлизане на фотоволтаиците в големите световни икономики непрекъснато нараства. Под ръководството на националните политики и водени от търсенето на пазара, със значителното намаляване на разходите за производство на фотоволтаична енергия, тя се превърна в най-икономичния източник на енергия в световен мащаб. Според Международната агенция по енергетика (IEA), глобалната фотоволтаична инсталирана мощност се очаква да нарасне с CAGR от 21% от 2020 г. до 2030 г., достигайки близо 5 TW, като фотоволтаичната инсталация представлява 33,2% от световната инсталирана електроенергийна мощност, спрямо 9,5%. През 2022 г. глобалният фотоволтаичен производствен капацитет се увеличи с повече от 70%, достигайки близо 450 GW, като Китай представлява над 95% от новия капацитет. През 2023 и 2024 г. се очаква глобалният фотоволтаичен производствен капацитет да се удвои, като Китай отново ще представлява 90% от увеличението. Според Китайската асоциация на фотоволтаичната индустрия производството на фотоволтаични клетки в Китай показва непрекъснат растеж от 2012 г. до 2022 г., с годишен общ темп на растеж от 31,23%. Към юни 2023 г. кумулативният инсталиран фотоволтаичен капацитет в Китай е приблизително 470 милиона kW, което го прави вторият по големина източник на енергия в Китай, само след енергията от въглища. Силното търсене на нови инсталации продължава да стимулира растежа на търсенето на фотоволтаични клетки, тласкайки търсенето на подмяна налодки от силициев карбиди кутии за лодки във фотоволтаичната индустрия. Прогнозите са, че до 2025 г.структурна керамика от силициев карбидизползвани в полупроводниковата и фотоволтаичната промишленост, ще представляват 62%, като делът на фотоволтаичния сектор ще нарасне от 6% през 2022 г. на 26%, което го прави най-бързо развиващата се област. Високата стабилност и механичните свойства на керамиката от силициев карбид разширяват обхвата им на приложение. Тъй като изискванията на индустрията за висока прецизност, висока устойчивост на износване и висока надеждност на механични компоненти или електронни устройства се увеличават на вътрешния и международния пазар, потенциалът за развитие на пазара закерамика от силициев карбидпродукти е огромно.**

Ние от Semicorex сме специализирани вSiC керамикаи други керамични материали, използвани в производството на полупроводници, ако имате запитвания или се нуждаете от допълнителни подробности, моля, не се колебайте да се свържете с нас.

Телефон за връзка: +86-13567891907

Имейл: sales@semicorex.com