Aplicación del grafito en las industrias de semiconductores y fotovoltaica
Mar 02, 2022
El proceso de desarrollo y expansión del mercado de aplicaciones.
El desarrollo de semiconductores es inseparable de la aplicación de materiales de grafito en la industria de los semiconductores. En la industria de los semiconductores, se utiliza una gran cantidad de materiales de grafito de alta pureza en el sistema de calefacción de los hornos monocristalinos de Czochralski. También se utiliza como herramientas y componentes auxiliares en el procesamiento de obleas de silicio semiconductor (incluida la fusión por zonas, la epitaxia, el procesamiento de formas, etc.); como herramientas y componentes auxiliares en la producción de materiales de polisilicio para obleas de silicio semiconductor. Los productos de grafito para la ingeniería electrónica se utilizan por primera vez en la industria de los semiconductores. En el siglo XXI, la industria fotovoltaica se ha desarrollado rápidamente, y la producción y el mercado de materiales de lingotes de silicio policristalino para células solares han aumentado a pasos agigantados, lo que también brinda un nuevo mercado con amplias perspectivas de desarrollo para los productos de grafito en la industria fotovoltaica. El polisilicio de lingotes, una materia prima importante para las obleas de silicio de células solares, ha comenzado a utilizar una gran cantidad de materiales de grafito de alta pureza y calidad en el horno de lingotes de su dispositivo de producción.
Descripción general del mercado de aplicaciones de semiconductores de productos de grafito
Las piezas de grafito utilizadas en el horno de monocristal Czochralski son un tipo de piezas consumibles, que se procesan a partir de varios grafitos de alta pureza. Por ejemplo, el crisol de grafito y otras piezas de grafito utilizan grafito de grano fino de alta pureza; el calentador de grafito utiliza grafito isotrópico de alta pureza; la cubierta de aislamiento de grafito y la cubierta de grafito utilizan grafito de grano medio de alta pureza.
Descripción general del mercado de productos de grafito para aplicaciones de células solares
En la producción de equipos de polisilicio en lingotes, se requieren materiales de grafito para varios componentes. En particular, el material de calentamiento utilizado en el calentador del horno de lingotes (grafito de alta pureza) y el material aislante térmico utilizado (material aislante térmico de fieltro de carbono de alta pureza) son materiales de apoyo importantes e indispensables para los equipos de polisilicio de lingotes en la actualidad.
Dado que la temperatura de calentamiento del calentador del horno de lingotes es muy alta (más de 1600 grados), se requiere que su material de calentamiento no reaccione con el material de silicio y no cause contaminación al material de silicio, por lo que puede usarse en una atmósfera inerte y al vacío. por mucho tiempo. Hay tungsteno metálico, molibdeno y grafito no metálico para los calentadores que se pueden seleccionar según las condiciones de uso. Debido a que el tungsteno y el molibdeno son costosos y difíciles de procesar, el grafito tiene una amplia gama de fuentes y se puede procesar en varias formas. Además, el grafito tiene las características de pequeña inercia térmica, calentamiento rápido, resistencia a altas temperaturas, buena resistencia al choque térmico, gran área de radiación, alta eficiencia de calentamiento y rendimiento básico estable. Debido a esto, el material de grafito se ha convertido en el material de calentamiento preferido en los calentadores de hornos de lingotes. Los calentadores de horno de lingotes tienen requisitos estrictos sobre los materiales de aislamiento térmico. Debe ser un material con resistencia a altas temperaturas, baja densidad, baja conductividad térmica, menor almacenamiento de calor, buen efecto de aislamiento térmico, menos desgasificación, peso ligero y coeficiente de expansión pequeño. Por lo tanto, el fieltro de carbono de alta pureza es el más ideal entre muchos materiales aislantes refractarios.
Los dos tipos de productos de grafito mencionados anteriormente utilizados en la industria fotovoltaica y de semiconductores se importaron principalmente del extranjero (o fueron proporcionados por empresas con fondos extranjeros en China continental) hace unos años. Pero debido a los esfuerzos conjuntos de la industria del grafito de China, la industria de materiales semiconductores, la industria de equipos de la industria electrónica, la producción propia de China de estos dos tipos de grafito que respaldan tanto la tecnología de fabricación como la aplicación de la tecnología han logrado un gran progreso, el patrón del mercado ha también ha cambiado mucho. Esto también brinda nuevas oportunidades para que la industria del grafito de China desarrolle nuevos mercados a este respecto. Pero al mismo tiempo, también es necesario ver que si bien el mercado de grafito isotrópico de gran tamaño y alta pureza en China está aumentando rápidamente, la tecnología de fabricación de China en esta área aún no se adapta a los aspectos, la tecnología sigue siendo una gran brecha con países avanzados extranjeros. Como importante material de equipo básico en la industria microelectrónica y fotovoltaica, los productos de grafito necesitan un progreso tecnológico continuo en China. Es imperativo fortalecer la cooperación con la industria de semiconductores y la industria de fabricación de materiales de silicio para células fotovoltaicas, e invertir más en el desarrollo de productos de grafito de alta calidad que las respalden.
