Anwendung von Graphit in der Halbleiter- und Photovoltaikindustrie
Mar 02, 2022
Der Prozess der Anwendungsmarktentwicklung und -erweiterung
Die Entwicklung von Halbleitern ist untrennbar mit der Anwendung von Graphitmaterialien in der Halbleiterindustrie verbunden. In der Halbleiterindustrie werden im Heizsystem von Czochralski-Einkristallöfen zahlreiche hochreine Graphitmaterialien verwendet. Es wird auch als Hilfswerkzeug und Komponente bei der Verarbeitung von Halbleiter-Siliziumwafern verwendet (einschließlich Zonenschmelzen, Epitaxie, Formbearbeitung usw.); als Hilfswerkzeuge und Komponenten bei der Herstellung von Polysiliziummaterialien für Halbleiter-Siliziumwafer. Graphitprodukte für die Elektrotechnik werden zunächst in der Halbleiterindustrie eingesetzt. Im 21. Jahrhundert hat sich die Photovoltaikindustrie rasant entwickelt und die Produktion und der Markt von polykristallinen Silizium-Ingotmaterialien für Solarzellen sind sprunghaft gestiegen, was auch einen neuen Markt mit breiten Entwicklungsperspektiven für Graphitprodukte in der Photovoltaikindustrie bietet. Ingot-Polysilizium, ein wichtiger Rohstoff für Solarzellen-Siliziumwafer, hat damit begonnen, im Barrenofen seiner Produktionsanlage eine große Anzahl hochreiner und hochwertiger Graphitmaterialien zu verwenden.
Marktübersicht für Halbleiteranwendungen über Graphitprodukte
Die im Czochralski-Einkristallofen verwendeten Graphitteile sind eine Art Verschleißteile, die aus verschiedenen hochreinen Graphiten verarbeitet werden. Beispielsweise verwenden der Graphittiegel und andere Graphitteile hochreinen feinkörnigen Graphit; Die Graphitheizung verwendet hochreinen isotropen Graphit. Die Graphitisolationsabdeckung und die Graphitabdeckung verwenden hochreinen mittelkörnigen Graphit.
Marktüberblick über Graphitprodukte für Solarzellenanwendungen
Bei der Herstellung von Ingot-Polysilicium-Anlagen werden für mehrere Komponenten Graphitmaterialien benötigt. Insbesondere das in der Barrenofenheizung verwendete Heizmaterial – hochreiner Graphit – und das verwendete wärmeisolierende Material – hochreines wärmeisolierendes Material aus Kohlefilz – sind derzeit alle wichtige und unverzichtbare Trägermaterialien für Barren-Polysilicium-Anlagen.
Da die Heiztemperatur der Blockofenheizung sehr hoch ist (über 1600 Grad), darf ihr Heizmaterial nicht mit dem Siliziummaterial reagieren und keine Verschmutzung des Siliziummaterials verursachen, sodass sie im Vakuum und in einer inerten Atmosphäre verwendet werden kann längst. Für die Heizgeräte gibt es metallisches Wolfram, Molybdän und nichtmetallischen Graphit, die je nach Einsatzbedingungen ausgewählt werden können. Da Wolfram und Molybdän teuer und schwierig zu verarbeiten sind, gibt es für Graphit ein breites Quellenspektrum und kann in verschiedene Formen verarbeitet werden. Darüber hinaus weist Graphit die Eigenschaften einer geringen thermischen Trägheit, einer schnellen Erwärmung, einer hohen Temperaturbeständigkeit, einer guten Wärmeschockbeständigkeit, einer großen Strahlungsfläche, einer hohen Heizeffizienz und einer stabilen Grundleistung auf. Aus diesem Grund ist Graphitmaterial zum bevorzugten Heizmaterial in Blockofenheizungen geworden. Für Blockofenheizungen gelten strenge Anforderungen an Wärmedämmstoffe. Es muss ein Material mit hoher Temperaturbeständigkeit, geringer Dichte, geringer Wärmeleitfähigkeit, geringer Wärmespeicherung, guter Wärmedämmwirkung, geringer Ausgasung, geringem Gewicht und kleinem Ausdehnungskoeffizienten sein. Daher ist hochreiner Kohlenstofffilz unter vielen feuerfesten Isoliermaterialien das idealste.
Die oben genannten zwei Arten von Graphitprodukten, die in der Halbleiter- und Photovoltaikindustrie verwendet werden, wurden vor einigen Jahren hauptsächlich aus dem Ausland importiert (oder von ausländisch finanzierten Unternehmen in Festlandchina geliefert). Aber aufgrund der gemeinsamen Bemühungen der chinesischen Graphitindustrie, der Halbleitermaterialindustrie, der Elektronikindustrieausrüstungsindustrie hat Chinas eigene Produktion dieser beiden Graphitarten, die sowohl in der Fertigungstechnologie als auch in der Anwendung von Technologie unterstützt werden, große Fortschritte gemacht, das Marktmuster hat auch stark verändert worden. Dies bietet auch der chinesischen Graphitindustrie neue Möglichkeiten, in dieser Hinsicht neue Märkte zu erschließen. Aber gleichzeitig muss man auch sehen, dass, während der Markt für großen und hochreinen isotropen Graphit in China schnell wächst, Chinas Fertigungstechnologie in diesem Bereich immer noch nicht an Aspekte angepasst ist, Technologie ist immer noch eine große Lücke mit ausländische fortgeschrittene Länder. Als wichtiges Grundausstattungsmaterial in der Mikroelektronik- und Photovoltaikindustrie benötigen Graphitprodukte in China einen kontinuierlichen technologischen Fortschritt. Es ist unbedingt erforderlich, die Zusammenarbeit mit der Halbleiterindustrie und der Industrie zur Herstellung von Siliziummaterialien für Photovoltaikzellen zu stärken und weiter in die Entwicklung hochwertiger Graphitprodukte zu investieren, die diese unterstützen.
