Toepassing van grafiet in de halfgeleider- en fotovoltaïsche industrie

Het proces van ontwikkeling en uitbreiding van de applicatiemarkt

De ontwikkeling van halfgeleiders is onlosmakelijk verbonden met de toepassing van grafietmaterialen in de halfgeleiderindustrie. In de halfgeleiderindustrie wordt een groot aantal zeer zuivere grafietmaterialen gebruikt in het verwarmingssysteem van Czochralski eenkristalovens. Het wordt ook gebruikt als hulpgereedschappen en componenten bij de verwerking van halfgeleidersiliciumwafels (inclusief smelten van zones, epitaxie, vormverwerking, enz.); als hulpgereedschappen en componenten bij de productie van polysiliciummaterialen voor halfgeleidersiliciumwafels. Grafietproducten voor elektronische engineering worden in de eerste plaats gebruikt in de halfgeleiderindustrie. In de 21e eeuw heeft de fotovoltaïsche industrie zich snel ontwikkeld en zijn de productie en markt van polykristallijne siliciumstaafmaterialen voor zonnecellen met grote sprongen toegenomen, wat ook een nieuwe markt biedt met brede ontwikkelingsperspectieven voor grafietproducten in de fotovoltaïsche industrie. Ingots polysilicium, een belangrijke grondstof voor siliciumwafels voor zonnecellen, is begonnen met het gebruik van een groot aantal zeer zuivere en hoogwaardige grafietmaterialen in de ingotsoven van zijn productieapparaat.

Marktoverzicht voor halfgeleidertoepassingen van grafietproducten

De grafietonderdelen die worden gebruikt in de eenkristaloven van Czochralski zijn een soort verbruiksartikelen die worden verwerkt uit verschillende zeer zuivere grafietsoorten. De grafietsmeltkroes en andere grafietonderdelen gebruiken bijvoorbeeld zeer zuiver fijnkorrelig grafiet; de grafietverwarmer maakt gebruik van zeer zuiver isotroop grafiet; de grafietisolatieafdekking en de grafietafdekking gebruiken zeer zuiver mediumkorrelig grafiet.

Marktoverzicht van grafietproducten voor zonneceltoepassingen

Bij de productie van ingots-polysiliciumapparatuur zijn grafietmaterialen vereist voor verschillende componenten. Met name het verwarmingsmateriaal dat wordt gebruikt in de ingotovenverwarmer - zeer zuiver grafiet, en het gebruikte warmte-isolatiemateriaal - zeer zuiver koolstofvilt warmte-isolerend materiaal zijn momenteel allemaal belangrijke en onmisbare ondersteunende materialen voor ingot-polysiliciumapparatuur.

Aangezien de verwarmingstemperatuur van de ingotovenverwarmer erg hoog is (meer dan 1600 graden), moet het verwarmingsmateriaal niet reageren met het siliciummateriaal en geen vervuiling van het siliciummateriaal veroorzaken, zodat het kan worden gebruikt in een vacuüm en inerte atmosfeer voor een lange tijd. Er zijn metalen wolfraam, molybdeen en niet-metalen grafiet voor de verwarmers die kunnen worden geselecteerd op basis van de gebruiksomstandigheden. Omdat wolfraam en molybdeen duur en moeilijk te verwerken zijn, heeft grafiet een breed scala aan bronnen en kan het in verschillende vormen worden verwerkt. Bovendien heeft grafiet de kenmerken van kleine thermische inertie, snelle verwarming, hoge temperatuurbestendigheid, goede thermische schokbestendigheid, groot stralingsgebied, hoge verwarmingsefficiëntie en stabiele basisprestaties. Hierdoor is grafietmateriaal het geprefereerde verwarmingsmateriaal geworden in ingotovenverwarmers. Ingots-ovenverwarmers stellen strenge eisen aan thermische isolatiematerialen. Het moet een materiaal zijn met een hoge temperatuurbestendigheid, lage dichtheid, lage thermische geleidbaarheid, minder warmteopslag, goed thermisch isolerend effect, minder ontgassing, lichtgewicht en kleine uitzettingscoëfficiënt. Daarom is koolstofvilt met een hoge zuiverheid het meest ideaal van veel vuurvaste isolatiematerialen.

De bovengenoemde twee soorten grafietproducten die in de halfgeleider- en fotovoltaïsche industrie worden gebruikt, werden een paar jaar geleden voornamelijk geïmporteerd uit het buitenland (of geleverd door door het buitenland gefinancierde ondernemingen op het vasteland van China). Maar dankzij de gezamenlijke inspanningen van de Chinese grafietindustrie, de halfgeleidermateriaalindustrie, de apparatuurindustrie voor de elektronische industrie, heeft China's eigen productie van deze twee soorten grafiet die zowel in productietechnologie als in de toepassing van technologie ondersteunen grote vooruitgang geboekt, het marktpatroon heeft ook enorm veranderd. Dit biedt ook nieuwe kansen voor de Chinese grafietindustrie om op dit gebied nieuwe markten te ontwikkelen. Maar tegelijkertijd is het ook noodzakelijk om te zien dat terwijl de markt van groot formaat en zeer zuiver isotroop grafiet in China snel toeneemt, de productietechnologie van China op dit gebied nog steeds niet is aangepast aan aspecten, technologie nog steeds een grote kloof is met buitenlandse ontwikkelde landen. Als belangrijk materiaal voor basisapparatuur in de micro-elektronica en de fotovoltaïsche industrie hebben grafietproducten in China voortdurende technologische vooruitgang nodig. Het is absoluut noodzakelijk om de samenwerking met de halfgeleiderindustrie en de siliciumproductie-industrie voor fotovoltaïsche cellen te versterken en verder te investeren in de ontwikkeling van hoogwaardige grafietproducten die deze ondersteunen.