تحليل التطبيقات وآفاق التطوير لسيراميك SiC في قطاعي أشباه الموصلات والخلايا الكهروضوئية

يتمتع كربيد السيليكون (SiC)، باعتباره مادة خزفية مهمة ومتطورة، بخصائص ممتازة مثل مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، والقوة الميكانيكية لدرجات الحرارة العالية، ومقاومة الأكسدة. هذه الخصائص تجعلها واعدة للغاية للتطبيقات في مجالات التكنولوجيا الفائقة مثل أشباه الموصلات والطاقة النووية والدفاع وتكنولوجيا الفضاء. ووفقا للإحصاءات، فإن حجم السوقسيراميك كربيد السيليكونفي الصين وصلت إلى 15.656 مليار يوان صيني في عام 2022، بينما بلغ حجم السوق العالمية 48.291 مليار يوان صيني في نفس العام. بالنظر إلى بيئة تطوير الصناعة وديناميكيات السوق، من المتوقع أن ينمو سوق سيراميك كربيد السيليكون العالمي بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ 6.37٪ خلال الفترة المتوقعة، مع توقع أن يصل إجمالي حجم السوق إلى 69.686 مليار يوان صيني بحلول عام 2019. 2028. وفيما يلي تحليل لتطبيقات وآفاقسيراميك كربيد السيليكونفي قطاعي أشباه الموصلات والطاقة الكهروضوئية.

مكونات السيراميك Semicorex SiC لأشباه الموصلات والمعدات الكهروضوئية

ما هي الأدوار التي تفعلهاسيراميك كربيد السيليكونهل تلعب المكونات الدقيقة دورًا في معدات أشباه الموصلات؟

أقراص طحن السيراميك من كربيد السيليكون:إذا كانت أقراص الطحن مصنوعة من الحديد الزهر أو الفولاذ الكربوني، فإنها تتمتع بعمر افتراضي قصير ومعامل تمدد حراري مرتفع. أثناء معالجة رقائق السيليكون، خاصة أثناء الطحن أو التلميع عالي السرعة، فإن التآكل والتشوه الحراري لأقراص الطحن يجعل من الصعب ضمان التسطيح والتوازي لرقائق السيليكون. إن استخدام أقراص طحن السيراميك من كربيد السيليكون، وهي شديدة الصلابة ولها حد أدنى من التآكل، مع معامل تمدد حراري مماثل لمعامل رقائق السيليكون، يسمح بالطحن والتلميع بسرعة عالية.

تركيبات سيراميك كربيد السيليكون:أثناء إنتاج رقائق السيليكون، غالبًا ما تكون المعالجة الحرارية بدرجة حرارة عالية مطلوبة. تستخدم تركيبات كربيد السيليكون للنقل بسبب مقاومتها للحرارة ومتانتها. يمكن أيضًا تغليفها بالكربون الشبيه بالألماس (DLC) لتحسين الأداء وتقليل تلف الرقاقة ومنع التلوث.

مراحل قطع كربيد السيليكون:على سبيل المثال، تكون مرحلة قطعة العمل في آلة الطباعة الحجرية الضوئية مسؤولة عن إكمال حركات التعريض. فهو يتطلب سرعة عالية، وضربة كبيرة، وحركة دقيقة للغاية على مستوى نانومتر تبلغ ست درجات من الحرية. بالنسبة لآلة الطباعة الحجرية الضوئية بدقة 100 نانومتر، ودقة تراكب 33 نانومتر، وعرض الخط 10 نانومتر، يجب أن تصل دقة تحديد موضع مرحلة قطعة العمل إلى 10 نانومتر، مع سرعة خطوة ومسح متزامنة لرقاقة القناع تبلغ 150 نانومتر/ثانية و120 نانومتر/ثانية على التوالي. يجب أن تكون سرعة مسح القناع قريبة من 500 نانومتر/ثانية، ويجب أن تتمتع مرحلة قطعة العمل بدقة حركة واستقرار عالية جدًا.

رسم تخطيطي لمرحلة قطعة العمل ومرحلة الحركة الدقيقة (المقطع العرضي الجزئي)

كيف سيقود سوق معدات أشباه الموصلات الذي تبلغ قيمته مليار دولار عملية تطويرسيراميك كربيد السيليكون?

وفقًا لـ SEMI (الرابطة الدولية لصناعة أشباه الموصلات)، أدى بناء الرقائق المصنعة إلى دفع إجمالي مبيعات معدات أشباه الموصلات إلى تجاوز علامة 100 مليار دولار لمدة عامين متتاليين. وفي عام 2022، وصلت مبيعات معدات أشباه الموصلات العالمية إلى ما يقرب من 108.5 مليار دولار. في حين أن معدات أشباه الموصلات قد تبدو وكأنها مصنوعة من المعدن والبلاستيك، إلا أنها تحتوي على العديد من المكونات الخزفية الدقيقة ذات التقنية العالية. يعد استخدام السيراميك الدقيق في معدات أشباه الموصلات أكثر شمولاً بكثير مما قد يتخيله المرء. لذلك، مع النمو القوي لصناعة أشباه الموصلات في الصين، سيستمر الطلب على المكونات الهيكلية الخزفية المتطورة في الزيادة. يتمتع كربيد السيليكون، بخصائصه الفيزيائية والكيميائية الممتازة، بآفاق تطبيق واسعة في مكونات المعدات المهمة للدوائر المتكاملة.

كيف حالكسيراميك كربيد السيليكون هل يتم تطبيقها في قطاع الطاقة الكهروضوئية؟

في الصناعة الكهروضوئية،سيراميك كربيد السيليكونأصبحت القوارب مادة حاسمة في عملية إنتاج الخلايا الكهروضوئية بسبب النمو المرتفع لهذه الصناعة. ويتزايد الطلب في السوق على هذه المواد. في الوقت الحالي، تُستخدم مواد الكوارتز بشكل شائع في صناعة القوارب وصناديق القوارب والأنابيب. ومع ذلك، نظرًا للقيود المفروضة على مصادر رمل الكوارتز عالية النقاء المحلية والدولية، فإن الطاقة الإنتاجية صغيرة، ورمل الكوارتز عالي النقاء لديه علاقة وثيقة بين العرض والطلب مع ارتفاع الأسعار على المدى الطويل وعمر افتراضي قصير. بالمقارنة مع مواد الكوارتز،قوارب مادة كربيد السيليكونتتمتع صناديق القوارب ومنتجات الأنابيب بثبات حراري جيد، ولا تتشوه تحت درجات الحرارة المرتفعة، ولا تطلق ملوثات ضارة، مما يجعلها بديلاً ممتازًا لمنتجات الكوارتز. تتمتع بعمر افتراضي يزيد عن عام واحد، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الاستخدام ووقت توقف خط الإنتاج للصيانة، مما يؤدي إلى مزايا ملحوظة من حيث التكلفة وآفاق تطبيق واسعة في مجال الطاقة الكهروضوئية.

حاملة قوارب الويفر Semicorex

كيف يمكنسيراميك كربيد السيليكونهل يمكن استخدامها كمواد ممتصة في أنظمة الطاقة الشمسية؟

تحظى أنظمة توليد الطاقة الحرارية الشمسية البرجية بتقدير كبير بسبب نسب تركيزها العالية (200 ~ 1000 كيلو واط / م²)، ودرجات حرارة الدورة الحرارية العالية، وفقدان الحرارة المنخفض، والأنظمة البسيطة، والكفاءة العالية. يحتاج جهاز الامتصاص، وهو مكون أساسي في نظام توليد الطاقة الحرارية الشمسية للبرج، إلى تحمل شدة الإشعاع أقوى بـ 200-300 مرة من الضوء الطبيعي، مع درجات حرارة تشغيل تتجاوز 1000 درجة مئوية. ولذلك، فإن أدائها أمر بالغ الأهمية لاستقرار وكفاءة نظام توليد الطاقة الحرارية. تتمتع الممتصات المعدنية التقليدية بدرجات حرارة تشغيل محدودة، مما يجعل الممتصات الخزفية محورًا جديدًا للبحث.سيراميك الألوميناويشيع استخدام سيراميك كورديريت وسيراميك كربيد السيليكون كمواد ممتصة. فيما بينها،سيراميك كربيد السيليكونتتمتع بأداء فائق في درجات الحرارة العالية مقارنة بماصات سيراميك الألومينا والكورديريت. يمكن لامتصاص كربيد السيليكون تحقيق درجة حرارة هواء مخرج تصل إلى 1200 درجة مئوية دون تدهور المواد.

برج امتصاص محطة الطاقة الحرارية الشمسية

ما هي آفاق نمو السوق لسيراميك كربيد السيليكونفي الصناعة الكهروضوئية؟

في الوقت الحالي، تتزايد بشكل مطرد معدلات انتشار الطاقة الكهروضوئية في الاقتصادات العالمية الكبرى. بتوجيه من السياسات الوطنية ومدفوعًا بطلب السوق، ومع الانخفاض الكبير في تكلفة توليد الطاقة الكهروضوئية، أصبحت مصدر الطاقة الأكثر اقتصادا على مستوى العالم. وفقًا لوكالة الطاقة الدولية (IEA)، من المتوقع أن تنمو القدرة العالمية المركبة من الطاقة الكهروضوئية بمعدل نمو سنوي مركب قدره 21٪ من عام 2020 إلى عام 2030، لتصل إلى ما يقرب من 5 تيراواط، حيث تمثل الطاقة الكهروضوئية 33.2٪ من قدرة الطاقة المركبة العالمية، ارتفاعًا من 2020 إلى 2030. 9.5%. وفي عام 2022، زادت القدرة التصنيعية العالمية للطاقة الكهروضوئية بأكثر من 70%، لتصل إلى ما يقرب من 450 جيجاواط، وتمثل الصين أكثر من 95% من القدرة الجديدة. وفي عامي 2023 و2024، من المتوقع أن تتضاعف القدرة التصنيعية العالمية للطاقة الكهروضوئية، حيث تمثل الصين مرة أخرى 90% من هذه الزيادة. وفقًا لجمعية الصناعة الكهروضوئية الصينية، أظهر إنتاج الخلايا الكهروضوئية في الصين نموًا مستمرًا من عام 2012 إلى عام 2022، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 31.23٪. اعتبارًا من يونيو 2023، بلغت القدرة التراكمية للطاقة الشمسية المركبة في الصين حوالي 470 مليون كيلووات، مما يجعلها ثاني أكبر مصدر للطاقة في الصين، بعد طاقة الفحم. يستمر الطلب القوي على التركيبات الجديدة في دفع نمو الطلب على الخلايا الكهروضوئية، مما يؤدي إلى ارتفاع الطلب على الاستبدالقوارب كربيد السيليكونوصناديق القوارب في الصناعة الكهروضوئية. ومن المتوقع أنه بحلول عام 2025،السيراميك الهيكلي من كربيد السيليكونوستشكل الطاقة المستخدمة في صناعات أشباه الموصلات والخلايا الكهروضوئية 62%، مع ارتفاع حصة قطاع الخلايا الكهروضوئية من 6% في عام 2022 إلى 26%، مما يجعله المجال الأسرع نمواً. يعمل الاستقرار العالي والخصائص الميكانيكية لسيراميك كربيد السيليكون على توسيع نطاق تطبيقاتها. مع تزايد متطلبات الصناعة على الدقة العالية ومقاومة التآكل العالية والموثوقية العالية للمكونات الميكانيكية أو الأجهزة الإلكترونية محليًا ودوليًا، فإن إمكانات تطوير السوق لـسيراميك كربيد السيليكونالمنتجات هائلة.**

نحن في Semicorex متخصصون فيسيراميك سيكومواد السيراميك الأخرى المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات، إذا كانت لديك أي استفسارات أو كنت بحاجة إلى تفاصيل إضافية، فلا تتردد في الاتصال بنا.

هاتف الاتصال: +86-13567891907

البريد الإلكتروني: sales@semicorex.com