Kristal tunggal arang banget, lan sanajan kedadeyan, biasane cilik banget - biasane ing skala milimeter (mm) - lan angel dipikolehi. Kacarita berlian, zamrud, agate, lan liya-liyane, umume ora mlebu sirkulasi pasar, apamaneh aplikasi industri; paling ditampilake ing museum kanggo pameran. Nanging, sawetara kristal tunggal nduweni nilai industri sing signifikan, kayata silikon kristal tunggal ing industri sirkuit terpadu, sapir sing umum digunakake ing lensa optik, lan silikon karbida, sing entuk momentum ing semikonduktor generasi katelu. Kemampuan kanggo mrodhuksi massa kristal tunggal iki sacara industri ora mung nggambarake kekuwatan ing teknologi industri lan ilmiah nanging uga minangka simbol kasugihan. Syarat utama kanggo produksi kristal tunggal ing industri yaiku ukuran gedhe, amarga iki minangka kunci kanggo nyuda biaya kanthi luwih efektif. Ing ngisor iki sawetara kristal tunggal sing umum ditemokake ing pasar:
1. Sapphire Tunggal Crystal
Kristal tunggal safir nuduhake α-Al₂O₃, sing nduweni sistem kristal heksagonal, kekerasan Mohs 9, lan sifat kimia sing stabil. Ora larut ing cairan korosif asam utawa alkali, tahan suhu dhuwur, lan nuduhake transmisi cahya sing apik, konduktivitas termal, lan insulasi listrik.
Yen ion Al ing kristal diganti karo ion Ti lan Fe, kristal kasebut katon biru lan diarani safir. Yen diganti karo ion Cr, katon abang lan diarani ruby. Nanging, safir industri murni α-Al₂O₃, ora ana warna lan transparan, tanpa impurities.
Safir industri biasane awujud wafer, 400–700 μm lan diameteripun 4–8 inci. Iki dikenal minangka wafer lan dipotong saka ingot kristal. Dituduhake ing ngisor iki ana ingot anyar ditarik saka pawon kristal siji, durung polesan utawa Cut.
Ing taun 2018, Perusahaan Elektronik Jinghui ing Inner Mongolia sukses ngembangake kristal sapir ukuran ultra-gedhe 450 kg paling gedhe ing donya. Kristal safir paling gedhe sadurunge ing donya yaiku kristal 350 kg sing diprodhuksi ing Rusia. Kaya sing katon ing gambar, kristal iki duwe wangun biasa, transparan kanthi lengkap, ora ana retakan lan wates gandum, lan duwe gelembung sawetara.
2. Silikon Kristal Tunggal
Saiki, silikon kristal tunggal sing digunakake kanggo chip sirkuit terpadu nduweni kemurnian 99,9999999% nganti 99,999999999% (9-11 nines), lan ingot silikon 420 kg kudu njaga struktur sing sampurna kaya berlian. Ing alam, malah siji-karat (200 mg) mirah relatif langka.
Produksi global ingot silikon kristal tunggal didominasi limang perusahaan utama: Shin-Etsu Jepang (28,0%), SUMCO Jepang (21,9%), GlobalWafers Taiwan (15,1%), SK Siltron Korea Selatan (11,6%), lan Siltronic Jerman (11,3%). Malah produsen wafer semikonduktor paling gedhe ing daratan China, NSIG, mung nyekel 2.3% pangsa pasar. Nanging, minangka wong anyar, potensi kasebut ora kena disepelekake. Ing taun 2024, NSIG ngrancang kanggo nandur modal ing proyek kanggo nganyarke produksi wafer silikon 300 mm kanggo sirkuit terpadu, kanthi total investasi ¥13.2 milyar.
Minangka bahan mentah kanggo kripik, ingot silikon kristal tunggal kanthi kemurnian dhuwur berkembang saka diameter 6 inci nganti 12 inci. Pengecoran chip internasional sing unggul, kayata TSMC lan GlobalFoundries, nggawe kripik saka wafer silikon 12-inci minangka arus utama pasar, dene wafer 8-inci mboko sithik dibuwang. Pimpinan domestik SMIC isih nggunakake wafer 6-inch. Saiki, mung SUMCO Jepang sing bisa ngasilake substrat wafer 12 inci kanthi kemurnian dhuwur.
3. Gallium Arsenide
Wafer Gallium arsenide (GaAs) minangka bahan semikonduktor sing penting, lan ukurane minangka parameter kritis ing proses persiapan.
Saiki, wafer GaAs biasane diprodhuksi ing ukuran 2 inci, 3 inci, 4 inci, 6 inci, 8 inci, lan 12 inci. Antarane iki, wafer 6-inch minangka salah sawijining spesifikasi sing paling akeh digunakake.
Dhiameter maksimum kristal tunggal sing ditanam kanthi metode Horizontal Bridgman (HB) umume 3 inci, dene metode Liquid-Encapsulated Czochralski (LEC) bisa ngasilake kristal tunggal nganti diameter 12 inci. Nanging, wutah LEC mbutuhake biaya peralatan sing dhuwur lan ngasilake kristal kanthi ora seragam lan kapadhetan dislokasi sing dhuwur. Metode Vertical Gradient Freeze (VGF) lan Vertical Bridgman (VB) saiki bisa ngasilake kristal tunggal nganti diameter 8 inci, kanthi struktur sing seragam lan kapadhetan dislokasi sing luwih murah.
Teknologi produksi kanggo wafer polesan GaAs semi-insulating 4-inci lan 6-inci utamane dikuasai dening telung perusahaan: Industri Listrik Sumitomo Jepang, Bahan Senyawa Freiberger Jerman, lan AXT AS. Ing taun 2015, substrat 6-inci wis dadi luwih saka 90% pangsa pasar.
Ing taun 2019, pasar substrat GaAs global didominasi dening Freiberger, Sumitomo, lan Beijing Tongmei, kanthi pangsa pasar 28%, 21%, lan 13%. Miturut prakiraan dening firma konsultan Yole, dodolan global substrat GaAs (diowahi dadi padha karo 2 inci) tekan udakara udakara 20 yuta potongan ing taun 2019 lan dijangkepi bakal ngluwihi 35 yuta potongan ing taun 2025. Pasar substrat GaAs global regane udakara $ 200 yuta ing taun 2019 lan samesthine bakal tekan $ 3425 yuta, kanthi tingkat pertumbuhan taunan $ 3425 yuta. 9,67% saka 2019 nganti 2025.
4. Silicon Carbide Kristal Tunggal
Saiki, pasar bisa ndhukung pertumbuhan kristal tunggal silikon karbida (SiC) diameter 2 inci lan 3 inci. Akeh perusahaan wis nglaporake wutah sukses saka 4-inch 4H-jinis SiC kristal tunggal, nandhani prestasi China kang tingkat donya ing teknologi wutah kristal SiC. Nanging, isih ana jurang sing signifikan sadurunge komersialisasi.
Umume, ingot SiC sing ditanam kanthi metode fase cair relatif cilik, kanthi kekandelan ing tingkat sentimeter. Iki uga dadi alesan kanggo biaya dhuwur saka wafer SiC.
XKH spesialisasi ing R&D lan pangolahan khusus bahan semikonduktor inti, kalebu safir, silikon karbida (SiC), wafer silikon, lan keramik, nutupi rantai regane lengkap saka pertumbuhan kristal nganti mesin presisi. Mupangat kemampuan industri terpadu, kita nyedhiyakake wafer sapir kanthi kinerja dhuwur, substrat silikon karbida, lan wafer silikon kemurnian ultra-tinggi, didhukung dening solusi sing disesuaikan kayata pemotongan khusus, lapisan permukaan, lan fabrikasi geometri kompleks kanggo nyukupi panjaluk lingkungan sing ekstrim ing sistem laser, aplikasi energi semikonduktor, lan dianyari.
Manut standar kualitas, produk kita duwe presisi tingkat mikron, stabilitas termal> 1500 ° C, lan tahan korosi sing unggul, njamin linuwih ing kahanan operasi sing atos. Kajaba iku, kita nyedhiyakake substrat kuarsa, bahan logam/non-logam, lan komponen kelas semikonduktor liyane, supaya transisi lancar saka prototipe menyang produksi massal kanggo klien ing industri.
Wektu kirim: Aug-29-2025