Awọn kirisita ẹyọkan jẹ toje ni iseda, ati paapaa nigba ti wọn ba waye, wọn maa n kere pupọ-ni deede lori iwọn milimita (mm) ati pe o nira lati gba. Awọn okuta iyebiye ti a royin, emeralds, agates, ati bẹbẹ lọ, ni gbogbogbo ko tẹ kaakiri ọja, jẹ ki awọn ohun elo ile-iṣẹ nikan; julọ ti wa ni han ni museums fun aranse. Bibẹẹkọ, diẹ ninu awọn kirisita ẹyọkan mu iye ile-iṣẹ pataki, gẹgẹ bi ohun alumọni-orin kirisita ẹyọkan ninu ile-iṣẹ iyika iṣọpọ, oniyebiye ti a lo nigbagbogbo ninu awọn lẹnsi opiti, ati ohun alumọni carbide, eyiti o n ni ipa ni awọn alamọdaju iran-kẹta. Agbara lati ṣe agbejade awọn kirisita ẹyọkan ni ile-iṣẹ kii ṣe aṣoju agbara nikan ni ile-iṣẹ ati imọ-ẹrọ imọ-jinlẹ ṣugbọn tun jẹ aami ti ọrọ. Ibeere akọkọ fun iṣelọpọ kirisita ẹyọkan ninu ile-iṣẹ jẹ iwọn nla, nitori eyi jẹ bọtini lati dinku awọn idiyele ni imunadoko. Ni isalẹ diẹ ninu awọn kirisita ẹyọkan ti o wọpọ nigbagbogbo lori ọja:
1. Oniyebiye Nikan Crystal
Kirisita ẹyọkan oniyebiye n tọka si α-Al₂O₃, eyiti o ni eto crystal hexagonal, lile Mohs ti 9, ati awọn ohun-ini kemikali iduroṣinṣin. O jẹ insoluble ni ekikan tabi awọn olomi ipata ipilẹ, sooro si awọn iwọn otutu giga, ati ṣafihan gbigbe ina to dara julọ, adaṣe igbona, ati idabobo itanna.
Ti awọn ions Ti ati Fe ba rọpo Al ions ninu okuta momọ, okuta kristali yoo han buluu ati pe a pe ni oniyebiye. Ti o ba rọpo nipasẹ awọn ions Cr, yoo han pupa ati pe a npe ni ruby. Bibẹẹkọ, oniyebiye ile-iṣẹ jẹ α-Al₂O₃ funfun, ti ko ni awọ ati sihin, laisi awọn aimọ.
Sapphire ile-iṣẹ maa n gba irisi wafers, 400–700 μm nipọn ati 4–8 inches ni iwọn ila opin. Awọn wọnyi ni a mọ bi awọn wafers ati pe a ge lati awọn ingots gara. Ti o han ni isalẹ ni ingot tuntun ti o fa lati ileru gara kan, ko tii didan tabi ge.
Ni ọdun 2018, Ile-iṣẹ Itanna Jinghui ni Mongolia Inner ni aṣeyọri dagba 450 kg ti o tobi julọ ni agbaye. Kitasita oniyebiye ti o tobi julọ tẹlẹ ni agbaye jẹ okuta 350 kg ti a ṣe ni Russia. Gẹgẹbi a ti rii ninu aworan, okuta garawa yii ni apẹrẹ deede, ti o han gbangba, laisi awọn dojuijako ati awọn aala ọkà, ati pe o ni awọn nyoju diẹ.
2. Nikan-Crystal Silikoni
Lọwọlọwọ, ohun alumọni kirisita ẹyọkan ti a lo fun awọn eerun iyika iṣọpọ ni mimọ ti 99.9999999% si 99.999999999% (9-11 nines), ati ingot silikoni 420 kg gbọdọ ṣetọju igbekalẹ pipe ti o dabi diamond. Ni iseda, paapaa diamond kan-carat (200 miligiramu) jẹ toje.
Iṣelọpọ agbaye ti awọn ingots silikoni-orin kan jẹ gaba lori nipasẹ awọn ile-iṣẹ pataki marun: Shin-Etsu ti Japan (28.0%), SUMCO ti Japan (21.9%), GlobalWafers ti Taiwan (15.1%), South Korea's SK Siltron (11.6%), ati Siltronic ti Germany (11.3%). Paapaa olupese wafer semikondokito ti o tobi julọ ni oluile China, NSIG, di nikan nipa 2.3% ti ipin ọja naa. Síbẹ̀síbẹ̀, gẹ́gẹ́ bí ẹni tuntun, agbára rẹ̀ kò yẹ kí a fojú kéré. Ni ọdun 2024, NSIG ngbero lati ṣe idoko-owo ni iṣẹ akanṣe kan lati ṣe igbesoke iṣelọpọ wafer silikoni 300 mm fun awọn iyika iṣọpọ, pẹlu ifoju lapapọ idoko-owo ti ¥ 13.2 bilionu.
Gẹgẹbi ohun elo aise fun awọn eerun igi, awọn ingots ohun alumọni ohun-ọṣọ-mimọ giga-giga ti n dagba lati 6-inch si awọn iwọn ila opin 12-inch. Awọn ipilẹ chirún agbaye ti o ṣaju, gẹgẹbi TSMC ati GlobalFoundries, n ṣe awọn eerun igi lati awọn ohun alumọni ohun alumọni 12-inch ni ojulowo ọja, lakoko ti awọn wafers 8-inch ti wa ni yiyọkuro diẹdiẹ. Olori inu ile SMIC tun nlo awọn wafer 6-inch ni akọkọ. Lọwọlọwọ, SUMCO ti Japan nikan le ṣe agbejade awọn sobusitireti wafer 12-inch mimọ-giga.
3. Gallium Arsenide
Gallium arsenide (GaAs) wafers jẹ ohun elo semikondokito pataki, ati iwọn wọn jẹ paramita pataki kan ninu ilana igbaradi.
Lọwọlọwọ, awọn wafers GaAs ni igbagbogbo ni iṣelọpọ ni awọn iwọn 2 inches, 3 inches, 4 inches, 6 inches, 8 inches, ati 12 inches. Lara awọn wọnyi, awọn wafers 6-inch jẹ ọkan ninu awọn pato ti a lo julọ julọ.
Iwọn iwọn ila opin ti awọn kirisita ẹyọkan ti o dagba nipasẹ ọna Horizontal Bridgman (HB) jẹ gbogbo awọn inṣi 3, lakoko ti ọna Liquid-Encapsulated Czochralski (LEC) le ṣe awọn kirisita ẹyọkan to awọn inṣi 12 ni iwọn ila opin. Bibẹẹkọ, idagba LEC nilo awọn idiyele ohun elo giga ati awọn ikore awọn kirisita pẹlu aiṣe-aṣọkan ati iwuwo dislocation giga. Awọn ọna Didi Gradient inaro (VGF) ati inaro Bridgman (VB) le ṣe agbejade awọn kirisita ẹyọkan lọwọlọwọ si awọn inṣi 8 ni iwọn ila opin, pẹlu eto iṣọkan ti o jọra ati iwuwo dislocation kekere.
Imọ-ẹrọ iṣelọpọ fun 4-inch ati 6-inch ologbele-idabobo GaAs awọn wafer didan jẹ iṣakoso akọkọ nipasẹ awọn ile-iṣẹ mẹta: Awọn ile-iṣẹ Itanna Sumitomo ti Japan, Awọn ohun elo Kopọ Freiberger ti Jamani, ati AXT AMẸRIKA. Ni ọdun 2015, awọn sobusitireti 6-inch ti ṣe iṣiro fun diẹ sii ju 90% ti ipin ọja naa.
Ni ọdun 2019, ọja sobusitireti GaAs agbaye jẹ gaba lori nipasẹ Freiberger, Sumitomo, ati Beijing Tongmei, pẹlu awọn ipin ọja ti 28%, 21%, ati 13%, ni atele. Gẹgẹbi awọn iṣiro nipasẹ ile-iṣẹ ijumọsọrọ Yole, awọn tita agbaye ti awọn sobusitireti GaAs (iyipada si awọn iwọn 2-inch deede) de awọn ege miliọnu 20 ni ọdun 2019 ati pe o jẹ iṣẹ akanṣe lati kọja awọn ege miliọnu 35 nipasẹ 2025. Ọja sobusitireti GaAs agbaye jẹ idiyele ni ayika $200 million ni ọdun 2019 ati pe a nireti lati de ọdọ $ 3405 million lododun pẹlu iwọn CAGR kan. ti 9.67% lati ọdun 2019 si 2025.
4. Silikoni Carbide Single Crystal
Lọwọlọwọ, ọja naa le ṣe atilẹyin ni kikun idagbasoke ti 2-inch ati 3-inch iwọn ila opin silikoni carbide (SiC) awọn kirisita ẹyọkan. Ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ ti royin idagbasoke aṣeyọri ti awọn kirisita SiC-iru 4-inch 4H, ti n samisi aṣeyọri China ti awọn ipele ipele-aye ni imọ-ẹrọ idagbasoke kirisita SiC. Sibẹsibẹ, aafo pataki tun wa ṣaaju iṣowo.
Ni gbogbogbo, awọn ingots SiC ti o dagba nipasẹ awọn ọna omi-omi jẹ kekere, pẹlu awọn sisanra ni ipele centimita. Eyi tun jẹ idi fun idiyele giga ti awọn wafers SiC.
XKH ṣe amọja ni R&D ati sisẹ adani ti awọn ohun elo semikondokito mojuto, pẹlu oniyebiye, ohun alumọni carbide (SiC), awọn ohun alumọni ati awọn ohun elo amọ, ti o bo pq iye ni kikun lati idagbasoke gara si ẹrọ pipe. Lilo awọn agbara ile-iṣẹ iṣọpọ, a pese awọn wafers oniyebiye iṣẹ-giga, awọn sobusitireti ohun alumọni ohun alumọni, ati awọn ohun alumọni ohun alumọni giga-giga, ti o ni atilẹyin nipasẹ awọn ipinnu ti a ṣe deede gẹgẹbi gige aṣa, ibora dada, ati iṣelọpọ geometry eka lati pade awọn ibeere ayika to gaju ni awọn eto laser, iṣelọpọ semikondokito, ati awọn ohun elo agbara isọdọtun.
Ni ibamu si awọn iṣedede didara, awọn ọja wa ni ẹya pipe ipele micron,>1500°C iduroṣinṣin igbona, ati resistance ipata giga, ni idaniloju igbẹkẹle ninu awọn ipo iṣẹ lile. Ni afikun, a pese awọn sobusitireti kuotisi, irin / awọn ohun elo ti kii ṣe irin, ati awọn paati ipele semikondokito miiran, ti n mu awọn iyipada lainidi kuro lati ṣiṣe apẹẹrẹ si iṣelọpọ pupọ fun awọn alabara kọja awọn ile-iṣẹ.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹjọ-29-2025