Analýza aplikací a vyhlídek vývoje SiC keramiky v polovodičovém a fotovoltaickém sektoru

Karbid křemíku (SiC), jako důležitý špičkový keramický materiál, má vynikající vlastnosti, jako je odolnost proti vysokým teplotám, odolnost proti korozi, odolnost proti opotřebení, mechanická pevnost při vysokých teplotách a odolnost proti oxidaci. Tyto vlastnosti jej činí velmi slibným pro aplikace v high-tech oblastech, jako jsou polovodiče, jaderná energetika, obrana a vesmírné technologie. Podle statistik je velikost trhukeramika z karbidu křemíkuv Číně dosáhl v roce 2022 15,656 miliardy RMB, zatímco velikost světového trhu byla ve stejném roce 48,291 miliardy RMB. S ohledem na prostředí rozvoje průmyslu a dynamiku trhu se očekává, že globální trh s keramikou z karbidu křemíku poroste během prognózovaného období složenou roční mírou růstu (CAGR) 6,37 %, přičemž se očekává, že celková velikost trhu dosáhne 69,686 miliard RMB do roku 2028. Následuje analýza aplikací a vyhlídekkeramika z karbidu křemíkuv polovodičovém a fotovoltaickém sektoru.

Semicorex SiC keramické komponenty pro polovodičová a fotovoltaická zařízení

Co dělají roleKeramika z karbidu křemíkuHrají přesné součástky v polovodičovém vybavení?

Keramické brusné kotouče z karbidu křemíku:Pokud jsou brusné kotouče vyrobeny z litiny nebo uhlíkové oceli, mají krátkou životnost a vysoký koeficient tepelné roztažnosti. Při zpracování křemíkových plátků, zejména při vysokorychlostním broušení nebo leštění, opotřebení a tepelná deformace brusných kotoučů ztěžuje zajištění rovinnosti a rovnoběžnosti křemíkových plátků. Použití keramických brusných kotoučů z karbidu křemíku, které jsou vysoce tvrdé a mají minimální opotřebení, s koeficientem tepelné roztažnosti podobným jako u křemíkových plátků, umožňuje vysokorychlostní broušení a leštění.

Keramické přípravky z karbidu křemíku:Při výrobě křemíkových plátků je často vyžadováno vysokoteplotní tepelné zpracování. Přípravky z karbidu křemíku se používají k přepravě kvůli jejich tepelné odolnosti a trvanlivosti. Mohou být také potaženy uhlíkem podobným diamantu (DLC) pro zvýšení výkonu, snížení poškození plátků a zabránění kontaminaci.

Stupně obrobku z karbidu křemíku:Například fáze obrobku ve fotolitografickém stroji je zodpovědná za dokončení expozičních pohybů. Vyžaduje vysokorychlostní, velmi přesný pohyb s velkým zdvihem a šesti stupni volnosti na úrovni nanometrů. U fotolitografického stroje s rozlišením 100nm, přesností překrytí 33nm a šířkou čáry 10nm musí přesnost polohování obrobku dosahovat 10nm při současném krokování a skenování masky rychlostí 150nm/sa 120nm/s. Rychlost skenování masky by se měla blížit 500nm/s a stupeň obrobku musí mít velmi vysokou přesnost a stabilitu pohybu.

Schematický diagram stupně obrobku a stupně mikropohybu (částečný průřez)

Jak bude miliardový trh s polovodičovými zařízeními řídit vývoj?Keramika z karbidu křemíku?

Podle SEMI (International Semiconductor Industry Association) konstrukce wafer fab způsobila celkový prodej polovodičových zařízení a překonal hranici 100 miliard dolarů již dva po sobě jdoucí roky. V roce 2022 dosáhly celosvětové prodeje polovodičových zařízení přibližně 108,5 miliardy USD. I když se může zdát, že polovodičové zařízení je vyrobeno z kovu a plastu, obsahuje mnoho vysoce technicky přesných keramických součástek. Použití přesné keramiky v polovodičových zařízeních je mnohem rozsáhlejší, než by se dalo předpokládat. Proto s masivním růstem polovodičového průmyslu v Číně bude poptávka po špičkových keramických konstrukčních součástkách nadále narůstat. Karbid křemíku se svými vynikajícími fyzikálními a chemickými vlastnostmi má široké uplatnění v kritických součástech zařízení pro integrované obvody.

Jak jsouKeramika z karbidu křemíku Uplatnění ve fotovoltaickém sektoru?

Ve fotovoltaickém průmyslu,keramika z karbidu křemíkučluny se stávají zásadním materiálem ve výrobním procesu fotovoltaických článků díky vysokému růstu tohoto průmyslu. Poptávka trhu po těchto materiálech roste. V současné době se křemenné materiály běžně používají pro lodě, lodní bedny a trubky. Vzhledem k omezením domácích a mezinárodních zdrojů vysoce čistého křemenného písku je však výrobní kapacita malá a vysoce čistý křemenný písek má úzký vztah mezi nabídkou a poptávkou s dlouhodobě vysokými cenami a krátkou životností. Ve srovnání s křemennými materiály,čluny z karbidu křemíku, lodní boxy a trubkové výrobky mají dobrou tepelnou stabilitu, nedeformují se při vysokých teplotách a neuvolňují škodlivé znečišťující látky, což z nich dělá vynikající náhradu za křemenné výrobky. Mají životnost více než jeden rok, což výrazně snižuje náklady na používání a prostoje výrobní linky kvůli údržbě, což vede k výrazným cenovým výhodám a širokým vyhlídkám na použití ve fotovoltaické oblasti.

Nosič lodí Semicorex Wafer

Jak můžeKeramika z karbidu křemíkuBýt použit jako absorpční materiály v solárních energetických systémech?

Věžové solární tepelné systémy pro výrobu energie jsou vysoce ceněny pro své vysoké poměry koncentrace (200~1000 kW/m²), vysoké teploty tepelného cyklu, nízké tepelné ztráty, jednoduché systémy a vysokou účinnost. Absorbér, základní součást systému solární tepelné energie ve věži, musí odolat intenzitě záření 200-300krát silnější než přirozené světlo, s provozními teplotami přesahujícími 1000 °C. Proto je jeho výkon kritický pro stabilitu a účinnost systému výroby tepelné energie. Tradiční kovové absorbéry mají omezené provozní teploty, díky čemuž jsou keramické absorbéry novým středobodem výzkumu.Keramika z oxidu hlinitéhoJako absorpční materiály se běžně používají kordieritová keramika a keramika z karbidu křemíku. Mezi nimikeramika z karbidu křemíkumají vynikající výkon při vysokých teplotách ve srovnání s aluminovými a cordieritovými keramickými absorbéry. Absorbéry z karbidu křemíku mohou dosáhnout výstupní teploty vzduchu až 1200 °C bez degradace materiálu.

Absorbční věž solární tepelné elektrárny

Jaké jsou vyhlídky růstu trhuKeramika z karbidu křemíkuve fotovoltaickém průmyslu?

V současné době se míra penetrace fotovoltaiky v hlavních globálních ekonomikách neustále zvyšuje. Pod vedením národních politik a poháněných tržní poptávkou se s výrazným poklesem nákladů na výrobu fotovoltaické energie stala celosvětově nejekonomičtějším zdrojem energie. Podle Mezinárodní energetické agentury (IEA) se očekává, že celosvětová instalovaná kapacita fotovoltaiky poroste v letech 2020 až 2030 o 21 % a dosáhne téměř 5 TW, přičemž fotovoltaika bude představovat 33,2 % celosvětové instalované kapacity elektrické energie. 9,5 %. V roce 2022 se globální výrobní kapacita fotovoltaiky zvýšila o více než 70 % a dosáhla téměř 450 GW, přičemž Čína představuje více než 95 % nové kapacity. V letech 2023 a 2024 se očekává zdvojnásobení celosvětové výrobní kapacity fotovoltaiky, přičemž 90 % nárůstu bude opět tvořit Čína. Podle China Photovoltaic Industry Association vykazovala výroba fotovoltaických článků v Číně od roku 2012 do roku 2022 nepřetržitý růst s roční mírou růstu 31,23 %. V červnu 2023 činila kumulativní instalovaná fotovoltaická kapacita v Číně přibližně 470 milionů kW, což z ní dělá druhý největší zdroj energie v Číně, hned za uhelnou energií. Silná poptávka po nových instalacích i nadále pohání růst poptávky po fotovoltaických článcích a zvyšuje poptávku po jejich výměněčluny z karbidu křemíkua lodní boxy ve fotovoltaickém průmyslu. Předpokládá se, že do roku 2025strukturální keramika z karbidu křemíkuvyužití v polovodičovém a fotovoltaickém průmyslu bude představovat 62 %, přičemž podíl fotovoltaického sektoru vzroste ze 6 % v roce 2022 na 26 %, což z něj činí nejrychleji rostoucí obor. Vysoká stabilita a mechanické vlastnosti keramiky z karbidu křemíku rozšiřují rozsah jejich použití. Vzhledem k tomu, že požadavky průmyslu na vysokou přesnost, vysokou odolnost proti opotřebení a vysokou spolehlivost mechanických součástí nebo elektronických zařízení narůstají doma i v zahraničí, potenciál rozvoje trhu prokeramika z karbidu křemíku products is enormous.**

My v Semicorex se specializujeme naSiC Keramikaa další keramické materiály používané při výrobě polovodičů, pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete další podrobnosti, neváhejte nás kontaktovat.

Kontaktní telefon: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com