Aplicação do grafite nas indústrias de semicondutores e fotovoltaicas
Mar 02, 2022
O processo de desenvolvimento e expansão do mercado de aplicativos
O desenvolvimento de semicondutores é inseparável da aplicação de materiais de grafite na indústria de semicondutores. Na indústria de semicondutores, um grande número de materiais de grafite de alta pureza é usado no sistema de aquecimento dos fornos de cristal único Czochralski. Também é usado como ferramentas e componentes auxiliares no processamento de wafers de silício semicondutores (incluindo fusão de zona, epitaxia, processamento de forma, etc.); como ferramentas e componentes auxiliares na produção de materiais de polissilício para wafers de silício semicondutores. Os produtos de grafite para engenharia eletrônica são usados primeiramente na indústria de semicondutores. No século 21, a indústria fotovoltaica se desenvolveu rapidamente, e a produção e o mercado de lingotes de silício policristalino para células solares aumentaram aos trancos e barrancos, o que também oferece um novo mercado com amplas perspectivas de desenvolvimento para produtos de grafite na indústria fotovoltaica. O lingote de polissilício, uma importante matéria-prima para wafers de silício de células solares, começou a usar um grande número de materiais de grafite de alta pureza e alta qualidade no forno de lingote de seu dispositivo de produção.
Visão geral do mercado de aplicações de semicondutores de produtos de grafite
As peças de grafite usadas no forno de cristal único Czochralski são um tipo de peças consumíveis, que são processadas a partir de vários grafites de alta pureza. Por exemplo, o cadinho de grafite e outras peças de grafite usam grafite de grão fino de alta pureza; o aquecedor de grafite usa grafite isotrópico de alta pureza; a cobertura de isolamento de grafite e a cobertura de grafite usam grafite de grão médio de alta pureza.
Visão geral do mercado de produtos de grafite para aplicações em células solares
Na produção de equipamentos de lingotes de polissilício, são necessários materiais de grafite para diversos componentes. Em particular, o material de aquecimento usado no aquecedor do forno de lingote - grafite de alta pureza, e o material de isolamento térmico usado - material de isolamento térmico de feltro de carbono de alta pureza são materiais de suporte importantes e indispensáveis para equipamentos de polissilício de lingote atualmente.
Como a temperatura de aquecimento do aquecedor do forno de lingote é muito alta (acima de 1600 graus), seu material de aquecimento é necessário para não reagir com o material de silício e não causar poluição ao material de silício, para que possa ser usado em vácuo e atmosfera inerte por muito tempo. Existem metais tungstênio, molibdênio e grafite não metálico para os aquecedores que podem ser selecionados de acordo com as condições de uso. Como o tungstênio e o molibdênio são caros e difíceis de processar, o grafite tem uma ampla gama de fontes e pode ser processado em várias formas. Além disso, o grafite tem as características de pequena inércia térmica, aquecimento rápido, resistência a altas temperaturas, boa resistência ao choque térmico, grande área de radiação, alta eficiência de aquecimento e desempenho básico estável. Por causa disso, o material de grafite tornou-se o material de aquecimento preferido em aquecedores de forno de lingote. Os aquecedores de fornalhas de lingotes têm requisitos rígidos em materiais de isolamento térmico. Deve ser um material com resistência a altas temperaturas, baixa densidade, baixa condutividade térmica, menos armazenamento de calor, bom efeito de isolamento térmico, menos desgaseificação, peso leve e pequeno coeficiente de expansão. Portanto, feltro de carbono de alta pureza é o mais ideal entre muitos materiais de isolamento refratário.
Os dois tipos de produtos de grafite mencionados acima, usados na indústria de semicondutores e fotovoltaica, foram importados principalmente do exterior (ou fornecidos por empresas estrangeiras na China continental) há alguns anos. Mas devido aos esforços conjuntos da indústria de grafite da China, indústria de materiais semicondutores, indústria de equipamentos da indústria eletrônica, a própria produção da China desses dois tipos de grafite, apoiando tanto na tecnologia de fabricação quanto na aplicação da tecnologia, fez grande progresso, o padrão de mercado tem também mudou muito. Isso também oferece novas oportunidades para a indústria de grafite da China desenvolver novos mercados a esse respeito. Mas, ao mesmo tempo, também é necessário ver que, embora o mercado de grafite isotrópico de grande porte e alta pureza na China esteja aumentando rapidamente, a tecnologia de fabricação da China nessa área ainda não está adaptada aos aspectos, a tecnologia ainda é uma grande lacuna com países estrangeiros avançados. Como um importante material de equipamento básico na indústria de microeletrônica e fotovoltaica, os produtos de grafite precisam de progresso tecnológico contínuo na China. É imperativo fortalecer a cooperação com a indústria de semicondutores e a indústria de fabricação de material de silício para células fotovoltaicas e investir ainda mais no desenvolvimento de produtos de grafite de alta qualidade para apoiá-los.
