Kristal endividyèl yo ra nan lanati, e menm lè yo rive, yo anjeneral trè piti—jeneralman sou echèl milimèt (mm)—epi yo difisil pou jwenn. Dyaman, emwòd, agat, elatriye ki rapòte yo jeneralman pa antre nan sikilasyon mache a, alewè pou aplikasyon endistriyèl; pifò nan yo ekspoze nan mize pou ekspozisyon. Sepandan, gen kèk kristal endividyèl ki gen yon valè endistriyèl siyifikatif, tankou silikon kristal endividyèl nan endistri sikwi entegre a, safi ki souvan itilize nan lantiy optik, ak carbure silikon, ki ap pran momantòm nan semi-kondiktè twazyèm jenerasyon yo. Kapasite pou pwodui kristal endividyèl sa yo an mas endistriyèlman pa sèlman reprezante fòs nan teknoloji endistriyèl ak syantifik, men tou se yon senbòl richès. Kondisyon prensipal pou pwodiksyon kristal endividyèl nan endistri a se gwo gwosè, paske sa a esansyèl pou diminye depans pi efektivman. Anba la a se kèk kristal endividyèl ki souvan jwenn sou mache a:
1. Kristal sèl safi
Kristal sèl safi a refere a α-Al₂O₃, ki gen yon sistèm kristal egzagonal, yon dite Mohs 9, ak pwopriyete chimik ki estab. Li ensolubl nan likid koroziv asid oswa alkalin, rezistan a tanperati ki wo, epi li montre yon transmisyon limyè ekselan, konduktivite tèmik, ak izolasyon elektrik.
Si iyon Al ki nan kristal la ranplase pa iyon Ti ak Fe, kristal la parèt ble epi yo rele l safi. Si iyon Cr ranplase l, li parèt wouj epi yo rele l rubi. Sepandan, safi endistriyèl la se α-Al₂O₃ pi, san koulè epi transparan, san enpurte.
Safi endistriyèl tipikman pran fòm waf, 400–700 μm epesè ak 4–8 pous an dyamèt. Yo konnen sa yo kòm waf epi yo koupe nan lengote kristal. Anba a se yon lengote ki fèk rale soti nan yon founo monokristal, ki poko poli oswa koupe.
An 2018, Konpayi Elektwonik Jinghui nan Inner Mongolia te reyisi fè pi gwo kristal safi ultra-gwo nan mond lan, ki peze 450 kg. Anvan pi gwo kristal safi ki te fèt nan mond lan se te yon kristal 350 kg ki te pwodui an Larisi. Jan nou wè nan imaj la, kristal sa a gen yon fòm regilye, li totalman transparan, li pa gen fant ni limit grenn, epi li gen kèk ti boul.
2. Silisyòm monokristal
Kounye a, silikon monokristal yo itilize pou chip sikwi entegre yo gen yon pite 99.9999999% a 99.999999999% (9–11 nèf), epi yon lengote silikon 420 kg dwe kenbe yon estrikti pafè tankou dyaman. Nan lanati, menm yon dyaman yon kara (200 mg) relativman ra.
Senk gwo konpayi domine pwodiksyon mondyal lengote silikon monokristal: Shin-Etsu Japonè a (28.0%), SUMCO Japonè a (21.9%), GlobalWafers Taiwanè a (15.1%), SK Siltron Kore di Sid la (11.6%), ak Siltronic Almay la (11.3%). Menm pi gwo manifakti waf semi-kondiktè nan Lachin kontinantal la, NSIG, sèlman kenbe anviwon 2.3% nan pati nan mache a. Malgre sa, kòm yon nouvo arive, nou pa ta dwe souzestime potansyèl li. An 2024, NSIG gen plan pou envesti nan yon pwojè pou amelyore pwodiksyon waf silikon 300 mm pou sikui entegre, ak yon envestisman total estime a ¥13.2 milya dola.
Kòm matyè premyè pou chip, lengote silikon monokristal ki gen gwo pite ap evolye soti nan dyamèt 6 pous pou rive nan 12 pous. Pi gwo fondri chip entènasyonal yo, tankou TSMC ak GlobalFoundries, ap fè chip ki soti nan waf silikon 12 pous yo vin prensipal sou mache a, pandan y ap piti piti elimine waf 8 pous yo. Lidè lokal SMIC toujou prensipalman itilize waf 6 pous. Kounye a, se sèlman SUMCO Japonè a ki ka pwodui substrat waf 12 pous ki gen gwo pite.
3. Galyòm Arseniur
Gavlèt galyòm aseniur (GaAs) yo se yon materyèl semi-kondiktè enpòtan, epi gwosè yo se yon paramèt kritik nan pwosesis preparasyon an.
Kounye a, yo tipikman pwodui tranch GaAs nan gwosè 2 pous, 3 pous, 4 pous, 6 pous, 8 pous, ak 12 pous. Pami sa yo, tranch 6 pous yo se youn nan espesifikasyon ki pi lajman itilize yo.
Dyamèt maksimòm kristal endividyèl ki grandi ak metòd Bridgman Orizontal (HB) la jeneralman se 3 pous, alòske metòd Czochralski ankapsule nan likid (LEC) la ka pwodui kristal endividyèl ki rive jiska 12 pous an dyamèt. Sepandan, kwasans LEC mande gwo depans ekipman epi li bay kristal ki pa inifòm e ki gen yon gwo dansite dislokasyon. Metòd Konjelasyon Gradyan Vètikal (VGF) ak Bridgman Vètikal (VB) yo ka kounye a pwodui kristal endividyèl ki rive jiska 8 pous an dyamèt, ak yon estrikti relativman inifòm e yon dansite dislokasyon ki pi ba.
Teknoloji pwodiksyon pou waf GaAs poli semi-izolan 4 pous ak 6 pous yo metrize prensipalman pa twa konpayi: Sumitomo Electric Industries nan Japon, Freiberger Compound Materials nan Almay, ak AXT nan Etazini. Rive nan lane 2015, substrats 6 pous yo te deja reprezante plis pase 90% nan pati nan mache a.
An 2019, mache mondyal substrat GaAs la te domine pa Freiberger, Sumitomo, ak Beijing Tongmei, ak pati nan mache a ki te 28%, 21%, ak 13% respektivman. Dapre estimasyon kabinè konsiltasyon Yole a, lavant mondyal substrat GaAs (konvèti an ekivalan 2 pous) te rive apeprè 20 milyon moso an 2019 epi yo prevwa ke yo pral depase 35 milyon moso an 2025. Mache mondyal substrat GaAs la te evalye a anviwon 200 milyon dola an 2019 epi yo prevwa ke li pral rive nan 348 milyon dola an 2025, ak yon to kwasans anyèl konpoze (CAGR) de 9.67% soti nan 2019 rive 2025.
4. Kristal sèl Silisyòm Carbide
Kounye a, mache a ka sipòte nèt kwasans kristal sèl Silisyòm kabid (SiC) ki gen dyamèt 2 pous ak 3 pous. Anpil konpayi rapòte kwasans siksè kristal sèl SiC 4 pous tip 4H, sa ki make reyalizasyon Lachin nan nivo klas mondyal nan teknoloji kwasans kristal SiC. Sepandan, toujou gen yon gwo espas anvan komèsyalizasyon.
Anjeneral, lengote SiC ki grandi ak metòd faz likid yo relativman piti, ak epesè nan nivo santimèt. Sa a se tou yon rezon ki fè pri waf SiC yo wo.
XKH espesyalize nan rechèch ak devlopman (R&D) ak pwosesis pèsonalize materyèl semi-kondiktè debaz yo, tankou safi, carbure Silisyòm (SiC), tranch Silisyòm, ak seramik, ki kouvri tout chèn valè a, soti nan kwasans kristal rive nan machinasyon presizyon. Lè nou itilize kapasite endistriyèl entegre yo, nou bay tranch safi pèfòmans segondè, substrats carbure Silisyòm, ak tranch Silisyòm ultra-pite, sipòte pa solisyon pèsonalize tankou koupe pèsonalize, kouch sifas, ak fabrikasyon jeyometri konplèks pou satisfè demand anviwònman ekstrèm nan sistèm lazè, fabrikasyon semi-kondiktè, ak aplikasyon enèji renouvlab.
Nou respekte estanda kalite yo, pwodwi nou yo prezante yon presizyon nan nivo mikron, yon estabilite tèmik >1500°C, ak yon rezistans siperyè a korozyon, sa ki asire fyab nan kondisyon fonksyònman difisil. Anplis de sa, nou bay substrats kwatz, materyèl metal/ki pa metalik, ak lòt konpozan semi-kondiktè, sa ki pèmèt tranzisyon san pwoblèm soti nan prototip rive nan pwodiksyon an mas pou kliyan nan tout endistri yo.
Dat piblikasyon: 29 Out 2025