อุตสาหกรรมการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์

เมื่อเทียบกับที่ใช้ซิลิกอนเป็นฐานวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามที่แสดงโดยซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) มีข้อดีหลายประการ เช่น สนามไฟฟ้าสลายตัวสูง ความเร็วดริฟท์อิเล็กตรอนอิ่มตัวสูง และการนำความร้อนสูง

อุปกรณ์พลังงานซิลิกอนคาร์ไบด์ส่วนใหญ่ใช้ในสาขาพลังงานสูง เช่น รถยนต์พลังงานใหม่ การจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ระบบขนส่งทางราง และสาขาอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาของยานพาหนะ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า การใช้งาน เช่น อินเวอร์เตอร์หลักบนบอร์ดและโมดูลการชาร์จจะยังคงเติบโตด้วยความเร็วสูง

ในปัจจุบัน บริษัทในประเทศได้เร่งเข้าสู่ห่วงโซ่อุตสาหกรรมซิลิกอนคาร์ไบด์ และการใช้จ่ายด้านทุนก็เร่งตัวขึ้น ส่งผลให้ทุกส่วนในห่วงโซ่อุตสาหกรรมเติบโตอย่างรวดเร็ว

ตามรายงานของ Yole ขนาดตลาดของอุปกรณ์พลังงานซิลิกอนคาร์ไบด์จะเกิน 6 พันล้านดอลลาร์ในปี 2027 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้นมากกว่า 30%

พลังงานจากซิลิกอนคาร์ไบด์ห่วงโซ่อุตสาหกรรมอุปกรณ์ส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยการเตรียมพื้นผิวซิลิกอนคาร์ไบด์ต้นน้ำ การเติบโตของชั้นเอพิแทกเซียล การผลิตอุปกรณ์กลางน้ำ และตลาดการใช้งานปลายน้ำ

กระบวนการเตรียมสารตั้งต้นนั้นส่วนใหญ่แล้วคือการสังเคราะห์ผงคาร์บอนที่มีความบริสุทธิ์สูงและผงซิลิกอนที่มีความบริสุทธิ์สูงให้เป็นผงซิลิกอนคาร์ไบด์ ภายใต้อุณหภูมิพิเศษ วิธีการถ่ายโอนไอทางกายภาพ (วิธี PVT) ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อปลูกแท่งผลึกซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีขนาดต่างกัน และสารตั้งต้นซิลิกอนคาร์ไบด์จะถูกผลิตขึ้นหลังจากผ่านกระบวนการต่างๆ มากมาย

ลิงก์เอพิแทกเซียลนั้นส่วนใหญ่อยู่บนพื้นผิวของสารตั้งต้นซิลิกอนคาร์ไบด์ และแผ่นเอพิแทกเซียลนั้นถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของสารตั้งต้นโดยวิธีการสะสมไอเคมี (CVD)

ในจำนวนนี้ แผ่นอิพิแทกเซียลซิลิกอนคาร์ไบด์เตรียมโดยการปลูกชั้นอิพิแทกเซียลซิลิกอนคาร์ไบด์บนพื้นผิวซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีสภาพเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ซึ่งสามารถนำไปทำเป็นอุปกรณ์พลังงานและนำไปใช้ในยานยนต์พลังงานใหม่ พลังงานแสงอาทิตย์ ระบบขนส่งทางราง สมาร์ทกริด อวกาศ และสาขาอื่นๆ แผ่นอิพิแทกเซียลแกเลียมไนไตรด์ (GaN-on-SiC) ที่ใช้ซิลิกอนเป็นฐานเตรียมโดยการปลูกชั้นอิพิแทกเซียลแกเลียมไนไตรด์บนพื้นผิวซิลิกอนคาร์ไบด์แบบกึ่งฉนวน ซึ่งสามารถเตรียมเพิ่มเติมในอุปกรณ์ RF ไมโครเวฟและนำไปใช้ในสนามสื่อสาร 5G

จากโครงสร้างต้นทุนการผลิตอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ ต้นทุนของพื้นผิวเป็นต้นทุนที่สูงที่สุด คิดเป็น 47% รองลงมาคือต้นทุนขยาย คิดเป็น 23% กระบวนการทั้งสองนี้เป็นส่วนประกอบสำคัญของอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์

ป้ายกำกับยอดนิยม: อุตสาหกรรมการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์ ผู้ผลิตและซัพพลายเออร์ในอุตสาหกรรมการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์ของจีน, cuprates วัสดุทนไฟ, osmiumates ทนไฟ, ซิลิเกตซีลีเนียมทนไฟ, ม้วนทนไฟ, Vanadate Silicates ทนไฟ, ซิลิเกตเซอร์โคเนียมทนไฟ