Ny kristaly tokana dia tsy fahita firy amin'ny natiora, ary na dia mitranga aza izy ireo, dia matetika izy ireo dia tena kely - matetika amin'ny millimeter (mm) - ary sarotra ny mahazo. Ny diamondra, emeraoda, agata, sns., dia tsy miditra amin'ny tsenan'ny tsena, mainka fa ny fampiharana indostrialy; ny ankamaroany dia aseho ao amin'ny tranombakoka ho fampirantiana. Na izany aza, ny kristaly tokana sasany dia mitazona lanja indostrialy manan-danja, toy ny silisiôma kristaly tokana ao amin'ny indostrian'ny circuit integrated, safira fampiasa matetika amin'ny lantihy optika, ary karbida silisiôma, izay mihamitombo amin'ny semiconductor taranaka fahatelo. Ny fahaiza-mamokatra betsaka ireo kristaly tokana ireo amin'ny indostria dia tsy maneho hery amin'ny teknolojia indostrialy sy siantifika ihany fa mariky ny harena ihany koa. Ny fepetra takiana voalohany amin'ny famokarana kristaly tokana ao amin'ny indostria dia lehibe, satria izany no fanalahidy hampihenana ny fandaniana amin'ny fomba mahomby kokoa. Ireto ambany ireto ny kristaly tokana hita matetika eny an-tsena:
1. Kristaly tokana safira
Ny kristaly tokana safira dia manondro ny α-Al₂O₃, izay manana rafitra kristaly hexagonal, hamafin'ny Mohs amin'ny 9, ary fananana simika maharitra. Tsy mety levona amin'ny ranon-javatra misy asidra na alkaline izy io, mahatohitra ny hafanana ambony, ary mampiseho fifindran'ny hazavana tsara, conductivity mafana ary insulation elektrika.
Raha soloina Ti sy Fe ny ion Al ao amin'ny krystaly, dia miseho manga ny kristaly ary antsoina hoe safira. Raha soloina Cr ion dia miseho mena ary antsoina hoe robina. Na izany aza, ny safira indostrialy dia α-Al₂O₃ madio, tsy misy loko ary mangarahara, tsy misy loto.
Matetika ny safira indostrialy dia miendrika wafer, 400–700 μm matevina ary 4–8 santimetatra ny savaivony. Izy ireo dia fantatra amin'ny hoe wafers ary notapatapahina tamin'ny ingot kristaly. Aseho eto ambany ny ingot vao nosintonina avy amin'ny lafaoro kristaly tokana, tsy mbola voaporitra na notapatapahina.
Tamin'ny taona 2018, ny orinasa Jinghui Electronic ao Inner Mongolia dia nampitombo ny kristaly safira lehibe indrindra 450 kg lehibe indrindra eran-tany. Ny kristaly safira lehibe indrindra teo aloha eran-tany dia kristaly 350 kg novokarina tany Rosia. Araka ny hita eo amin'ny sary, ity kristaly ity dia manana endrika tsy tapaka, mangarahara tanteraka, tsy misy triatra sy sisin-tany, ary vitsy ny bubbles.
2. Single-Crystal Silicon
Amin'izao fotoana izao, ny silisiôma kristaly tokana ampiasaina amin'ny chips integrated circuit dia manana fahadiovana 99.9999999% hatramin'ny 99.999999999% (9-11 nines), ary ny ingot silisiôma 420 kg dia tsy maintsy mitazona rafitra tonga lafatra toy ny diamondra. Amin'ny natiora, na dia diamondra iray karat (200 mg) aza dia tsy fahita firy.
Ny famokarana eran-tany amin'ny silisiôma kristaly tokana dia manjaka amin'ny orinasa dimy lehibe: Shin-Etsu Japoney (28.0%), SUMCO Japon (21.9%), GlobalWafers any Taiwan (15.1%), SK Siltron any Korea Atsimo (11.6%), ary Siltronic any Alemaina (11.3%). Na dia ny mpanamboatra wafer semiconductor lehibe indrindra any amin'ny tanibe Shina, NSIG, dia tsy manana afa-tsy 2.3% amin'ny tsena. Na izany aza, amin'ny maha olom-baovao azy dia tsy tokony hatao ambanin-javatra ny mety ho vitany. Amin'ny taona 2024, mikasa ny hampiasa vola amin'ny tetikasa ny NSIG hanatsarana ny famokarana wafer silisiôma 300 mm ho an'ny circuit integrated, miaraka amin'ny fampiasam-bola tombanana mitentina ¥13.2 miliara.
Amin'ny maha akora ho an'ny chips, ny ingots silisiôma kristaly tokana madio dia mivoatra avy amin'ny 6-inch ka hatramin'ny 12-inch savaivony. Ny mpanorina chip iraisam-pirenena, toa ny TSMC sy GlobalFoundries, dia manamboatra chips avy amin'ny wafers silisiôma 12-inch ho an'ny tsena mahazatra, raha toa ka esorina tsikelikely ny wafers 8-inch. Ny mpitarika ao an-toerana SMIC dia mbola mampiasa wafer 6 santimetatra. Amin'izao fotoana izao, ny SUMCO ao Japana ihany no afaka mamokatra substrate wafer 12-inch madio indrindra.
3. Gallium Arsenide
Ny wafer gallium arsenide (GaAs) dia fitaovana semiconductor manan-danja, ary ny habeny dia masontsivana manan-danja amin'ny dingana fanomanana.
Amin'izao fotoana izao, ny wafers GaAs dia matetika novokarina amin'ny haben'ny 2 santimetatra, 3 santimetatra, 4 santimetatra, 6 santimetatra, 8 santimetatra ary 12 santimetatra. Amin'ireo, ny wafers 6-inch dia iray amin'ireo fepetra ampiasaina be mpampiasa indrindra.
Ny savaivony ambony indrindra amin'ny kristaly tokana novokarin'ny fomba Horizontal Bridgman (HB) dia amin'ny ankapobeny 3 santimetatra, raha ny fomba Liquid-Encapsulated Czochralski (LEC) dia afaka mamokatra kristaly tokana hatramin'ny 12 santimetatra amin'ny savaivony. Na izany aza, ny fitomboan'ny LEC dia mitaky ny vidin'ny fitaovana avo lenta ary mamokatra kristaly miaraka amin'ny tsy fitoviana sy ny dislocation avo lenta. Ny fomba fiasa Vertical Gradient Freeze (VGF) sy Vertical Bridgman (VB) amin'izao fotoana izao dia afaka mamokatra kristaly tokana hatramin'ny 8 santimetatra amin'ny savaivony, miaraka amin'ny rafitra mitovitovy ary ny hakitroky ny dislocation ambany kokoa.
Ny teknolojia famokarana ho an'ny 4-inch sy 6-inch semi-insulating GaAs wafers voapoizina dia orinasa telo no tena voafehin'ny orinasa Japoney Sumitomo Electric Industries, Freiberger Compound Materials any Alemaina ary ny AXT any Etazonia. Tamin'ny taona 2015, ny substrate 6-inch dia efa nahatratra ny 90% amin'ny tsena.
Tamin'ny taona 2019, ny tsenan'ny substrate GaAs eran-tany dia nofehezin'i Freiberger, Sumitomo, ary Beijing Tongmei, izay misy fizarana tsena 28%, 21% ary 13%. Araka ny tombantomban'ny orinasa consulting Yole, ny varotra eran'izao tontolo izao ny substrate GaAs (miova ho mitovy amin'ny 2-inch) dia nahatratra 20 tapitrisa eo ho eo tamin'ny taona 2019 ary antenaina hihoatra ny 35 tapitrisa amin'ny 2025. 9.67% nanomboka tamin'ny 2019 ka hatramin'ny 2025.
4. Silicon Carbide tokana kristaly
Amin'izao fotoana izao, ny tsena dia afaka manohana tanteraka ny fitomboan'ny 2-inch sy 3-inch silicon carbide (SiC) diamondra kristaly tokana. Orinasa maro no nitatitra fitomboana mahomby amin'ny kristaly tokana SiC 4-inch 4H-karazana, manamarika ny fahombiazan'i Shina amin'ny ambaratonga manerantany amin'ny teknolojia fitomboan'ny kristaly SiC. Na izany aza, mbola misy banga lehibe alohan'ny varotra.
Amin'ny ankapobeny, ny ingots SiC ambolena amin'ny fomba dingan-drano dia somary kely, miaraka amin'ny hatevin'ny santimetatra. Antony mahatonga ny vidin'ny wafers SiC ihany koa izany.
Ny XKH dia manam-pahaizana manokana amin'ny R&D sy fanodinana manokana ny fitaovana semiconductor fototra, ao anatin'izany ny safira, silisiôma carbide (SiC), wafers silisiôma ary seramika, mandrakotra ny rojo sanda feno manomboka amin'ny fitomboan'ny kristaly ka hatramin'ny machining precision. Amin'ny fampiasana ny fahaiza-manao indostrialy mitambatra, dia manome wafers safira avo lenta, substrate karbida silisiôma, ary wafers silisiôma tena madio indrindra, tohanan'ny vahaolana mifanaraka amin'izany toy ny fanapahana manokana, ny coating, ary ny fanamboaran-jeometrika sarotra, mba hanomezana ny fitakiana ara-tontolo iainana tafahoatra amin'ny rafitra laser, ny famokarana angovo azo havaozina, ary ny famokarana angovo azo havaozina.
Miaraka amin'ny fenitry ny kalitao, ny vokatray dia manana mari-pamantarana avo lenta,> 1500 ° C ny fahamarinan-toerana mafana, ary ny fanoherana ny harafesina ambony, manome antoka ny fahamendrehana amin'ny fepetra henjana. Ho fanampin'izay, manome substrate quartz, fitaovana metaly / tsy metaly, ary singa semiconductor hafa izahay, mamela ny fifindrana tsy misy dikany avy amin'ny prototyping mankany amin'ny famokarana faobe ho an'ny mpanjifa manerana ny indostria.
Fotoana fandefasana: Aug-29-2025