सिलिकॉन कार्बाइड विनिर्माण उद्योग

के साथ तुलनासिलिकॉन आधारितअर्धचालक सामग्रियों में, सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) द्वारा दर्शाई गई तीसरी पीढ़ी की अर्धचालक सामग्रियों में उच्च विखंडन विद्युत क्षेत्र, उच्च संतृप्त इलेक्ट्रॉन बहाव गति और उच्च तापीय चालकता जैसे कई फायदे हैं।

सिलिकॉन कार्बाइड पावर डिवाइस का उपयोग मुख्य रूप से उच्च-शक्ति वाले क्षेत्रों में किया जाता है, जैसे कि नई ऊर्जा वाहन, फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण, रेल पारगमन और अन्य क्षेत्र, विशेष रूप से वाहनों के क्षेत्र में। अगले कुछ वर्षों में, ऑन-बोर्ड मुख्य इनवर्टर और चार्जिंग मॉड्यूल जैसे अनुप्रयोग उच्च गति से बढ़ते रहेंगे।

वर्तमान में, घरेलू उद्यमों ने सिलिकॉन कार्बाइड उद्योग श्रृंखला में अपने प्रवेश को तेज कर दिया है, और पूंजीगत व्यय में तेजी आई है, जिससे उद्योग श्रृंखला के सभी लिंक का तेजी से विकास हुआ है।

योल की रिपोर्ट के अनुसार, सिलिकॉन कार्बाइड पावर उपकरणों का बाजार आकार 2027 में 6 बिलियन डॉलर से अधिक हो जाएगा, जिसकी वार्षिक वृद्धि दर 30% से अधिक होगी।

सिलिकॉन कार्बाइड आधारित बिजलीडिवाइस उद्योग श्रृंखला में मुख्य रूप से अपस्ट्रीम सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट तैयारी, एपिटैक्सियल परत विकास, मिडस्ट्रीम डिवाइस विनिर्माण और डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोग बाजार शामिल हैं।

सब्सट्रेट तैयार करने की प्रक्रिया मुख्य रूप से उच्च शुद्धता वाले कार्बन पाउडर और उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन पाउडर को सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर में संश्लेषित करना है। विशेष तापमान क्षेत्र के तहत, भौतिक वाष्प हस्तांतरण विधि (पीवीटी विधि) का उपयोग मुख्य रूप से विभिन्न आकारों के सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल पिंडों को विकसित करने के लिए किया जाता है, और सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट का उत्पादन कई प्रक्रियाओं के बाद किया जाता है।

एपिटैक्सियल लिंक मुख्य रूप से सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट पर होता है, और एपिटैक्सियल शीट का निर्माण सब्सट्रेट सतह पर रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) विधि द्वारा किया जाता है।

उनमें से, सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल शीट को प्रवाहकीय सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट पर सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल परत को विकसित करके तैयार किया जाता है, जिसे आगे बिजली उपकरणों में बनाया जा सकता है और नए ऊर्जा वाहनों, फोटोवोल्टिक, रेल पारगमन, स्मार्ट ग्रिड, एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है। सिलिकॉन आधारित गैलियम नाइट्राइड (GaN-on-SiC) एपिटैक्सियल शीट को अर्ध-इन्सुलेटेड सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट पर गैलियम नाइट्राइड एपिटैक्सियल परत को विकसित करके तैयार किया जाता है, जिसे आगे माइक्रोवेव आरएफ उपकरणों में तैयार किया जा सकता है और 5 जी संचार क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है।

सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणों की विनिर्माण लागत संरचना से, सब्सट्रेट लागत सबसे बड़ी है, जो 47% के लिए जिम्मेदार है; दूसरा विस्तारित लागत है, जो 23% के लिए जिम्मेदार है। ये दो प्रक्रियाएँ SiC उपकरणों के महत्वपूर्ण घटक हैं।

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