Application du graphite dans les industries des semi-conducteurs et du photovoltaïque

Le processus de développement et d'expansion du marché des applications

Le développement des semi-conducteurs est indissociable de l'application des matériaux en graphite dans l'industrie des semi-conducteurs. Dans l'industrie des semi-conducteurs, un grand nombre de matériaux en graphite de haute pureté sont utilisés dans le système de chauffage des fours monocristallins Czochralski. Il est également utilisé comme outils et composants auxiliaires dans le traitement des tranches de silicium semi-conducteur (y compris la fusion de zone, l'épitaxie, le traitement de forme, etc.); comme outils et composants auxiliaires dans la production de matériaux en polysilicium pour les tranches de silicium semi-conducteur. Les produits en graphite pour l'ingénierie électronique sont d'abord utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs. Au 21ème siècle, l'industrie photovoltaïque s'est développée rapidement, et la production et le marché des matériaux en lingots de silicium polycristallin pour les cellules solaires ont augmenté à pas de géant, ce qui offre également un nouveau marché avec de larges perspectives de développement pour les produits en graphite dans l'industrie photovoltaïque. Le lingot de polysilicium, une matière première importante pour les tranches de silicium des cellules solaires, a commencé à utiliser un grand nombre de matériaux en graphite de haute pureté et de haute qualité dans le four à lingots de son dispositif de production.

Aperçu du marché des applications semi-conductrices des produits en graphite

Les pièces en graphite utilisées dans le four monocristallin Czochralski sont une sorte de pièces consommables, qui sont traitées à partir de divers graphites de haute pureté. Par exemple, le creuset en graphite et d'autres pièces en graphite utilisent du graphite à grains fins de haute pureté ; le réchauffeur en graphite utilise du graphite isotrope de haute pureté ; le couvercle isolant en graphite et le couvercle en graphite utilisent du graphite à grain moyen de haute pureté.

Aperçu du marché des produits en graphite pour les applications de cellules solaires

Dans la production d'équipements en lingots de polysilicium, des matériaux en graphite sont nécessaires pour plusieurs composants. En particulier, le matériau chauffant utilisé dans le réchauffeur de four à lingot - le graphite de haute pureté, et le matériau d'isolation thermique utilisé - le matériau d'isolation thermique en feutre de carbone de haute pureté sont tous des matériaux de support importants et indispensables pour les équipements de polysilicium à lingots à l'heure actuelle.

Étant donné que la température de chauffage du réchauffeur de four à lingots est très élevée (plus de 1600 degrés), son matériau chauffant doit ne pas réagir avec le matériau en silicium et ne causer aucune pollution au matériau en silicium, il peut donc être utilisé dans un vide et une atmosphère inerte pendant longtemps. Il existe du tungstène métallique, du molybdène et du graphite non métallique pour les éléments chauffants qui peuvent être sélectionnés en fonction des conditions d'utilisation. Étant donné que le tungstène et le molybdène sont coûteux et difficiles à traiter, le graphite a une large gamme de sources et peut être transformé en différentes formes. De plus, le graphite présente les caractéristiques d'une faible inertie thermique, d'un chauffage rapide, d'une résistance aux températures élevées, d'une bonne résistance aux chocs thermiques, d'une grande zone de rayonnement, d'une efficacité de chauffage élevée et de performances de base stables. Pour cette raison, le matériau en graphite est devenu le matériau de chauffage préféré dans les fours à lingots. Les fours à lingots ont des exigences strictes en matière de matériaux d'isolation thermique. Il doit s'agir d'un matériau à haute résistance aux températures, faible densité, faible conductivité thermique, moins de stockage de chaleur, un bon effet d'isolation thermique, moins de dégazage, un poids léger et un faible coefficient de dilatation. Par conséquent, le feutre de carbone de haute pureté est le plus idéal parmi de nombreux matériaux isolants réfractaires.

Les deux types de produits en graphite mentionnés ci-dessus utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs et du photovoltaïque ont été principalement importés de l'étranger (ou fournis par des entreprises à capitaux étrangers en Chine continentale) il y a quelques années. Mais grâce aux efforts conjoints de l'industrie chinoise du graphite, de l'industrie des matériaux semi-conducteurs, de l'industrie des équipements de l'industrie électronique, la propre production chinoise de ces deux types de graphite soutenant à la fois la technologie de fabrication ou l'application de la technologie a fait de grands progrès, la structure du marché a aussi beaucoup changé. Cela offre également de nouvelles opportunités à l'industrie chinoise du graphite pour développer de nouveaux marchés à cet égard. Mais en même temps, il faut aussi voir que si le marché du graphite isotrope de grande taille et de haute pureté en Chine augmente rapidement, la technologie de fabrication chinoise dans ce domaine n'est toujours pas adaptée aux aspects, la technologie est encore un grand écart avec pays avancés étrangers. En tant que matériau d'équipement de base important dans l'industrie microélectronique et photovoltaïque, les produits en graphite nécessitent un progrès technologique continu en Chine. Il est impératif de renforcer la coopération avec l'industrie des semi-conducteurs et l'industrie de fabrication de matériaux en silicium pour les cellules photovoltaïques, et d'investir davantage dans le développement de produits en graphite de haute qualité les soutenant.