石墨制品在半導體、光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應用

1應用市場發(fā)展擴大的過程

半導體的發(fā)展與石墨材料在半導體工業(yè)中的應用是分不開的。在半導體工業(yè)中，直拉單晶爐的加熱系統(tǒng)大量采用高純石墨材料。還在半導體硅片加工（包括區(qū)熔、外延、外形加工等）中作為輔助工具、部件；在半導體硅片用多晶硅材料的生產(chǎn)中為輔助工具、部件。電子工程用石墨制品，首先是實現(xiàn)在半導體工業(yè)中得到應用。進入21世紀，光伏產(chǎn)業(yè)得到了迅速的發(fā)展，太陽能電池用多晶硅錠材料在產(chǎn)量與市場上都出現(xiàn)了突飛猛進的增大，這也給石墨制品在光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域提供了一個發(fā)展前景廣闊的新市場。太陽能電池硅片所需要的重要原材料鑄錠多晶硅，在其生產(chǎn)裝置鑄錠爐中開始大量的采用高純、優(yōu)質(zhì)的石墨材料。

1.1石墨制品的半導體應用市場概況

直拉單晶爐內(nèi)使用的石墨部件是一類易耗件，它由各種高純石墨加工而成。例如其中的石墨坩堝及其他石墨部件采用了高純細顆粒結(jié)構(gòu)石墨；石墨加熱器采用了高純各向同性石墨；石墨保溫罩和石墨蓋板采用高純中顆粒結(jié)構(gòu)的石墨。

1.2石墨制品的太陽電池應用市場概況

在生產(chǎn)鑄錠多晶硅設備上，多個組件是需要石墨材料。特別是鑄錠爐加熱器中使用的加熱材料----高純石墨，以及所用的隔熱材料---高純碳氈隔熱材料，都是目前鑄錠多晶硅設備重要的、必不可少的配套材料。

由于鑄錠爐加熱器的加熱溫度很高（超過1600℃），它的加熱材料又要求不能與硅料反應、不對硅料造成污染，可長期在真空及惰性氣氛中使用。符合使用條件可供選擇的加熱器有金屬鎢、鉬和非金屬石墨等。由于鎢、鉬價格昂貴，加工困難，而石墨來源廣泛，可加工成各種形狀。另外，石墨具有熱慣性小、可以快速加熱，耐高溫、耐熱沖擊性好，輻射面積大、加熱效率高、且基本性能穩(wěn)定等特點。正因為如此，石墨材料已成為了鑄錠爐加熱器中首選的加熱材料。鑄錠爐加熱器對于隔熱材料有著嚴格的要求。它必須是耐高溫、密度低、導熱小、蓄熱量少、隔熱效果好、放氣量少、重量輕、膨脹系數(shù)小的材料。因此在眾多的耐火保溫材料中以高純碳氈最為理想。

上述所舉例的兩類在半導體、光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域應用的石墨制品，幾年前還是主要是由國外全部進口（或者是由我國內(nèi)地的外資企業(yè)提供）。但由于我國石墨行業(yè)、半導體材料行業(yè)、電子工業(yè)設備行業(yè)的共同努力，我國自行生產(chǎn)（深圳市石金科技股份有限公司）的這兩類石墨配套無論在制造技術(shù)上，還是在應用技術(shù)上都取得了巨大的進步，市場的格局也得到了很大的改變。這也給我國石墨行業(yè)在此方面開拓新市場提供了新機遇。但同時也需要看到，在我國大規(guī)格、高純各向同性石墨的市場在迅速增大的同時，我國在此方面的制造技術(shù)仍有不適應的方面，技術(shù)仍與國外先進國家有很大的差距。石墨制品作為微電子、光伏產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備材料，需要我國國內(nèi)不斷在技術(shù)獲得進步，與半導體行業(yè)、光伏電池用硅材料制造行業(yè)加強合作，進一步投資發(fā)展為其配套的高檔石墨制品，是一件勢在必行的重要工作。

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