एकल क्रिस्टलहरू प्रकृतिमा दुर्लभ हुन्छन्, र जब तिनीहरू देखा पर्छन्, तिनीहरू सामान्यतया धेरै सानो हुन्छन् - सामान्यतया मिलिमिटर (मिमी) स्केलमा - र प्राप्त गर्न गाह्रो हुन्छन्। रिपोर्ट गरिएका हीरा, पन्ना, एगेट्स, आदि, सामान्यतया बजार परिसंचरणमा प्रवेश गर्दैनन्, औद्योगिक अनुप्रयोगहरू त परको कुरा; धेरैजसो प्रदर्शनीको लागि संग्रहालयहरूमा प्रदर्शित हुन्छन्। यद्यपि, केही एकल क्रिस्टलहरूले महत्त्वपूर्ण औद्योगिक मूल्य राख्छन्, जस्तै एकीकृत सर्किट उद्योगमा एकल-क्रिस्टल सिलिकन, अप्टिकल लेन्सहरूमा सामान्यतया प्रयोग हुने नीलमणि, र सिलिकन कार्बाइड, जुन तेस्रो-पुस्ताको अर्धचालकहरूमा गति प्राप्त गर्दैछ। यी एकल क्रिस्टलहरूलाई औद्योगिक रूपमा ठूलो मात्रामा उत्पादन गर्ने क्षमताले औद्योगिक र वैज्ञानिक प्रविधिमा शक्ति मात्र प्रतिनिधित्व गर्दैन तर धनको प्रतीक पनि हो। उद्योगमा एकल क्रिस्टल उत्पादनको लागि प्राथमिक आवश्यकता ठूलो आकार हो, किनकि यो लागतलाई अझ प्रभावकारी रूपमा घटाउने कुञ्जी हो। बजारमा सामान्य रूपमा भेटिएका केही एकल क्रिस्टलहरू तल दिइएका छन्:
१. नीलमणि सिंगल क्रिस्टल
नीलमणि एकल क्रिस्टलले α-Al₂O₃ लाई बुझाउँछ, जसमा हेक्सागोनल क्रिस्टल प्रणाली, 9 को Mohs कठोरता, र स्थिर रासायनिक गुणहरू छन्। यो अम्लीय वा क्षारीय संक्षारक तरल पदार्थहरूमा अघुलनशील छ, उच्च तापक्रम प्रतिरोधी छ, र उत्कृष्ट प्रकाश प्रसारण, थर्मल चालकता, र विद्युतीय इन्सुलेशन प्रदर्शन गर्दछ।
यदि क्रिस्टलमा रहेको Al आयनहरूलाई Ti र Fe आयनहरूले प्रतिस्थापन गरेमा, क्रिस्टल नीलो देखिन्छ र यसलाई नीलमणि भनिन्छ। यदि Cr आयनहरूले प्रतिस्थापन गरेमा, यो रातो देखिन्छ र यसलाई माणिक भनिन्छ। यद्यपि, औद्योगिक नीलमणि शुद्ध α-Al₂O₃, रंगहीन र पारदर्शी, अशुद्धता बिनाको हुन्छ।
औद्योगिक नीलमणिले सामान्यतया वेफरको रूपमा लिन्छ, ४००-७०० μm बाक्लो र ४-८ इन्च व्यासको। यी वेफरहरू भनेर चिनिन्छन् र क्रिस्टल इन्गटहरूबाट काटिएका हुन्छन्। तल देखाइएको छ एकल क्रिस्टल भट्टीबाट भर्खरै तानिएको इन्गट, अझै पालिश गरिएको वा काटिएको छैन।
२०१८ मा, भित्री मंगोलियाको जिंगहुई इलेक्ट्रोनिक कम्पनीले विश्वको सबैभन्दा ठूलो ४५० किलोग्राम अल्ट्रा-लार्ज-साइज नीलमणि क्रिस्टल सफलतापूर्वक विकास गर्यो। विश्वव्यापी रूपमा पहिलेको सबैभन्दा ठूलो नीलमणि क्रिस्टल रूसमा उत्पादन गरिएको ३५० किलोग्राम क्रिस्टल थियो। छविमा देखिएझैं, यो क्रिस्टलको नियमित आकार छ, पूर्ण रूपमा पारदर्शी छ, दरार र दानाको सीमा छैन, र केही बुलबुलेहरू छन्।
२. सिंगल-क्रिस्टल सिलिकन
हाल, एकीकृत सर्किट चिप्सको लागि प्रयोग गरिने एकल-क्रिस्टल सिलिकनको शुद्धता ९९.९९९९९९९% देखि ९९.९९९९९९९९% (९-११ नाइन) सम्म हुन्छ, र ४२० किलोग्राम सिलिकन इन्गटले हीरा जस्तो उत्तम संरचना कायम राख्नुपर्छ। प्रकृतिमा, एक क्यारेट (२०० मिलीग्राम) हीरा पनि अपेक्षाकृत दुर्लभ छ।
सिंगल-क्रिस्टल सिलिकन इन्गटहरूको विश्वव्यापी उत्पादन पाँच प्रमुख कम्पनीहरूको वर्चस्वमा छ: जापानको शिन-एत्सु (२८.०%), जापानको सुम्को (२१.९%), ताइवानको ग्लोबलवेफर्स (१५.१%), दक्षिण कोरियाको एसके सिल्ट्रोन (११.६%), र जर्मनीको सिल्ट्रोन (११.३%)। मुख्य भूमि चीनको सबैभन्दा ठूलो अर्धचालक वेफर निर्माता, एनएसआईजीले पनि बजार हिस्साको लगभग २.३% मात्र ओगटेको छ। तैपनि, नयाँ आगमनको रूपमा, यसको सम्भावनालाई कम आँकलन गर्नु हुँदैन। २०२४ मा, एनएसआईजीले एकीकृत सर्किटहरूको लागि ३०० मिमी सिलिकन वेफर उत्पादन अपग्रेड गर्ने परियोजनामा लगानी गर्ने योजना बनाएको छ, जसको अनुमानित कुल लगानी १३.२ बिलियन येन छ।
चिप्सको कच्चा पदार्थको रूपमा, उच्च-शुद्धता एकल-क्रिस्टल सिलिकन इन्गटहरू ६-इन्चदेखि १२-इन्च व्याससम्म विकसित भइरहेका छन्। TSMC र GlobalFoundries जस्ता अग्रणी अन्तर्राष्ट्रिय चिप फाउन्ड्रीहरूले बजारको मुख्यधारामा १२-इन्च सिलिकन वेफरहरूबाट चिपहरू बनाइरहेका छन्, जबकि ८-इन्च वेफरहरू बिस्तारै चरणबद्ध हुँदैछन्। घरेलु नेता SMIC ले अझै पनि मुख्यतया ६-इन्च वेफरहरू प्रयोग गर्दछ। हाल, जापानको SUMCO ले मात्र उच्च-शुद्धता १२-इन्च वेफर सब्सट्रेटहरू उत्पादन गर्न सक्छ।
३. ग्यालियम आर्सेनाइड
ग्यालियम आर्सेनाइड (GaAs) वेफरहरू एक महत्त्वपूर्ण अर्धचालक सामग्री हुन्, र तिनीहरूको आकार तयारी प्रक्रियामा एक महत्त्वपूर्ण प्यारामिटर हो।
हाल, GaAs वेफरहरू सामान्यतया २ इन्च, ३ इन्च, ४ इन्च, ६ इन्च, ८ इन्च र १२ इन्चको आकारमा उत्पादन गरिन्छ। यी मध्ये, ६-इन्च वेफरहरू सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने विशिष्टताहरू मध्ये एक हो।
तेर्सो ब्रिजम्यान (HB) विधिद्वारा उब्जाइएको एकल क्रिस्टलको अधिकतम व्यास सामान्यतया ३ इन्च हुन्छ, जबकि लिक्विड-इनक्याप्सुलेटेड जोक्राल्स्की (LEC) विधिले १२ इन्च व्याससम्मको एकल क्रिस्टल उत्पादन गर्न सक्छ। यद्यपि, LEC वृद्धिको लागि उच्च उपकरण लागत आवश्यक पर्दछ र गैर-एकरूपता र उच्च विस्थापन घनत्व भएका क्रिस्टलहरू उत्पादन गर्दछ। ठाडो ग्रेडियन्ट फ्रिज (VGF) र ठाडो ब्रिजम्यान (VB) विधिहरूले हाल ८ इन्च व्याससम्मको एकल क्रिस्टलहरू उत्पादन गर्न सक्छन्, अपेक्षाकृत एकरूप संरचना र कम विस्थापन घनत्वको साथ।
४-इन्च र ६-इन्च सेमी-इन्सुलेटिङ GaAs पॉलिश गरिएको वेफरहरूको उत्पादन प्रविधि मुख्यतया तीन कम्पनीहरूद्वारा महारत हासिल गरिएको छ: जापानको सुमितोमो इलेक्ट्रिक इन्डस्ट्रीज, जर्मनीको फ्रेइबर्गर कम्पाउन्ड मटेरियल्स, र अमेरिकाको AXT। २०१५ सम्ममा, ६-इन्च सब्सट्रेटहरूले पहिले नै बजार हिस्साको ९०% भन्दा बढी ओगटेका थिए।
२०१९ मा, विश्वव्यापी GaAs सब्सट्रेट बजारमा फ्राइबर्गर, सुमितोमो र बेइजिङ टोङमेईको प्रभुत्व थियो, जसको बजार हिस्सा क्रमशः २८%, २१% र १३% थियो। परामर्श फर्म योलको अनुमान अनुसार, २०१९ मा GaAs सब्सट्रेटहरू (२-इन्च समकक्षमा रूपान्तरित) को विश्वव्यापी बिक्री लगभग २० मिलियन टुक्रा पुगेको छ र २०२५ सम्ममा ३५ मिलियन टुक्राभन्दा बढी हुने अनुमान गरिएको छ। विश्वव्यापी GaAs सब्सट्रेट बजारको मूल्य २०१९ मा लगभग २०० मिलियन डलर थियो र २०२५ सम्ममा ९.६७% को चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) सहित २०२५ सम्ममा $३४८ मिलियन पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ।
४. सिलिकन कार्बाइड सिंगल क्रिस्टल
हाल, बजारले २-इन्च र ३-इन्च व्यास सिलिकन कार्बाइड (SiC) एकल क्रिस्टलको वृद्धिलाई पूर्ण रूपमा समर्थन गर्न सक्छ। धेरै कम्पनीहरूले ४-इन्च ४H-प्रकारको SiC एकल क्रिस्टलको सफल वृद्धिको रिपोर्ट गरेका छन्, जसले SiC क्रिस्टल वृद्धि प्रविधिमा चीनको विश्व-स्तरीय स्तरको उपलब्धिलाई चिन्ह लगाउँछ। यद्यपि, व्यावसायीकरण अघि अझै पनि एक महत्त्वपूर्ण खाडल छ।
सामान्यतया, तरल-चरण विधिहरूद्वारा उब्जाइएका SiC इन्गटहरू तुलनात्मक रूपमा सानो हुन्छन्, जसको मोटाई सेन्टिमिटर स्तरमा हुन्छ। यो पनि SiC वेफरहरूको उच्च लागतको एक कारण हो।
XKH ले नीलमणि, सिलिकन कार्बाइड (SiC), सिलिकन वेफर र सिरेमिक सहित कोर अर्धचालक सामग्रीहरूको अनुसन्धान र विकास र अनुकूलित प्रशोधनमा विशेषज्ञता राख्छ, जसले क्रिस्टल वृद्धिदेखि सटीक मेसिनिङसम्मको पूर्ण मूल्य श्रृंखलालाई समेट्छ। एकीकृत औद्योगिक क्षमताहरूको लाभ उठाउँदै, हामी लेजर प्रणाली, अर्धचालक निर्माण, र नवीकरणीय ऊर्जा अनुप्रयोगहरूमा चरम वातावरणीय मागहरू पूरा गर्न अनुकूलन काट्ने, सतह कोटिंग, र जटिल ज्यामिति निर्माण जस्ता अनुकूलित समाधानहरूद्वारा समर्थित उच्च-प्रदर्शन नीलमणि वेफरहरू, सिलिकन कार्बाइड सब्सट्रेटहरू, र अल्ट्रा-उच्च-शुद्धता सिलिकन वेफरहरू प्रदान गर्दछौं।
गुणस्तर मापदण्डहरूको पालना गर्दै, हाम्रा उत्पादनहरूमा माइक्रोन-स्तरको परिशुद्धता, १५००°C भन्दा बढी थर्मल स्थिरता, र उच्च जंग प्रतिरोध छ, जसले कठोर सञ्चालन अवस्थाहरूमा विश्वसनीयता सुनिश्चित गर्दछ। थप रूपमा, हामी क्वार्ट्ज सब्सट्रेटहरू, धातु/गैर-धातु सामग्रीहरू, र अन्य अर्धचालक-ग्रेड कम्पोनेन्टहरू आपूर्ति गर्छौं, जसले गर्दा उद्योगहरूमा ग्राहकहरूको लागि प्रोटोटाइपिङबाट ठूलो उत्पादनमा निर्बाध संक्रमण सक्षम हुन्छ।
पोस्ट समय: अगस्ट-२९-२०२५