Forbhreathnú Cuimsitheach ar Mhodhanna Fáis Sileacain Mhonachriostalach

Forbhreathnú Cuimsitheach ar Mhodhanna Fáis Sileacain Mhonachriostalach

1. Cúlra Fhorbairt Sileacain Mhonacriostalach

Tá dul chun cinn na teicneolaíochta agus an t-éileamh méadaitheach ar tháirgí cliste ardéifeachtúlachta tar éis seasamh lárnach thionscal na gciorcad comhtháite (IC) i bhforbairt náisiúnta a dhaingniú tuilleadh. Mar chloch choirnéil thionscal na gciorcad comhtháite, tá ról ríthábhachtach ag sileacan monachriostalach leathsheoltóra i dtiomáint nuálaíochta teicneolaíoch agus fáis eacnamaíoch.

De réir sonraí ó Chumann Idirnáisiúnta Tionscail na Leathsheoltóirí, shroich margadh domhanda na sceallóga leathsheoltóra figiúr díolacháin de $12.6 billiún, agus na loingsithe ag fás go 14.2 billiún orlach cearnach. Ina theannta sin, leanann an t-éileamh ar sceallóga sileacain ag ardú go seasta.

Mar sin féin, tá an tionscal domhanda sceallóga sileacain an-tiubhaithe, agus na cúig phríomhsholáthraí i gceannas ar níos mó ná 85% den sciar den mhargadh, mar a thaispeántar thíos:

• Shin-Etsu Chemical (an tSeapáin)

• SUMCO (An tSeapáin)

• Vaiféir Dhomhanda

• Siltronic (An Ghearmáin)

• SK Siltron (An Chóiré Theas)

Mar thoradh ar an oligaplacht seo, tá an-spleáchas ag an tSín ar sceallóga sileacain mhonachriostalach allmhairithe, rud atá anois ar cheann de na príomhbhacainní a chuireann srian le forbairt thionscal ciorcad comhtháite na tíre.

Chun na dúshláin reatha san earnáil déantúsaíochta monachriostail sileacain leathsheoltóra a shárú, is rogha dosheachanta é infheistíocht a dhéanamh i dtaighde agus i bhforbairt agus cumais táirgthe intíre a neartú.

2. Forbhreathnú ar Ábhar Sileacain Monacriostalach

Is é sileacan monachriostalach bunús thionscal na gciorcad comhtháite. Go dtí seo, déantar breis is 90% de sceallóga IC agus de ghléasanna leictreonacha ag baint úsáide as sileacan monachriostalach mar an bpríomhábhar. Is féidir an t-éileamh forleathan ar shileacan monachriostalach agus a fheidhmeanna tionsclaíocha éagsúla a chur i leith roinnt fachtóirí:

1. Sábháilteacht agus Cairdiúil don ChomhshaolTá sileacan flúirseach i screamh an Domhain, neamh-tocsaineach, agus neamhdhíobhálach don chomhshaol.

2. Insliú LeictreachTaispeánann sileacan airíonna inslithe leictreacha go nádúrtha, agus nuair a dhéantar cóireáil teasa air, cruthaíonn sé ciseal cosanta dé-ocsaíd sileacain, rud a chuireann cosc ​​​​éifeachtach ar chailliúint muirir leictrigh.

3. Teicneolaíocht Fáis AibíA bhuí leis an stair fhada forbartha teicneolaíche i bpróisis fáis sileacain, tá sé i bhfad níos sofaisticiúla ná ábhair leathsheoltóra eile.

Coinníonn na tosca seo le chéile sileacan monachriostalach i dtús cadhnaíochta an tionscail, rud a fhágann nach féidir é a athsholáthar le hábhair eile.

Ó thaobh struchtúir criostail de, is ábhar é sileacan monachriostalach atá déanta as adaimh sileacain atá socraithe i laitís thréimhsiúil, ag cruthú struchtúr leanúnach. Is é bunús thionscal déantúsaíochta sceallóga é.

Léiríonn an léaráid seo a leanas an próiseas iomlán chun sileacan monachriostalach a ullmhú:

Forbhreathnú ar an bPróiseas:
Díorthaítear sileacan monachriostalach ó mhianach sileacain trí shraith céimeanna scagtha. Ar dtús, faightear sileacan ilchriostalach, a fhásann ansin ina thinn sileacain monachriostalach i bhfoirnéis fáis criostail. Ina dhiaidh sin, gearrtar, snastar agus próiseáiltear é ina sceallóga sileacain atá oiriúnach le haghaidh monarú sceallóga.

De ghnáth roinntear sceallóga sileacain ina dhá chatagóir:grád fótavoltachagusgrád leathsheoltóraTá difríocht mhór idir an dá chineál seo ó thaobh struchtúir, íonachta agus cáilíochta dromchla de.

• Sliseáin ghrád leathsheoltóratá íonacht thar a bheith ard acu suas le 99.999999999%, agus tá sé riachtanach go n-úsáidtear iad mar mhonachriostalach.

• Sliseáin ghrád fótavoltachníl siad chomh híon céanna, le leibhéil íonachta idir 99.99% agus 99.9999%, agus níl ceanglais chomh dian sin acu maidir le cáilíocht criostail.

Ina theannta sin, bíonn gá le dromchla réidh agus glanadh níos airde i gcás vaiféir ghrád leathsheoltóra ná mar a bhíonn i gcás vaiféir ghrád fótavoltach. Méadaíonn na caighdeáin níos airde do vaiféir leathsheoltóra castacht a n-ullmhúcháin agus a luach ina dhiaidh sin in iarratais araon.

Leagtar amach sa chairt seo a leanas éabhlóid shonraíochtaí na sceallóga leathsheoltóra, a mhéadaigh ó sceallóga luatha 4-orlach (100mm) agus 6-orlach (150mm) go sceallóga reatha 8-orlach (200mm) agus 12-orlach (300mm).

I ndáiríre, athraíonn méid na vaiféir ag brath ar an gcineál feidhmchláir agus ar fhachtóirí costais. Mar shampla, is minic a úsáideann sceallóga cuimhne vaiféir 12-orlach, agus is minic a úsáideann gléasanna cumhachta vaiféir 8-orlach.

Mar achoimre, is toradh ar Dhlí Moore agus ar fhachtóirí eacnamaíocha araon atá éabhlóid mhéid na vaiféar. Cuireann méid vaiféar níos mó ar chumas fás achar sileacain níos inúsáidte faoi na coinníollacha próiseála céanna, rud a laghdaíonn costais táirgthe agus a íoslaghdaíonn dramhaíl ó imill na vaiféar.

Mar ábhar ríthábhachtach i bhforbairt theicneolaíoch nua-aimseartha, cuireann sceallóga sileacain leathsheoltóra, trí phróisis bheachta amhail fótailigrafaíocht agus ionchlannú ian, ar chumas táirgeadh gléasanna leictreonacha éagsúla, lena n-áirítear coigeartaitheoirí ardchumhachta, trasraitheoirí, trasraitheoirí acomhal dépholacha, agus gléasanna lasctha. Tá ról lárnach ag na gléasanna seo i réimsí amhail intleacht shaorga, cumarsáid 5G, leictreonaic feithicleach, Idirlíon na Rudaí, agus aeraspás, agus is iad bunchloch na forbartha eacnamaíochta náisiúnta agus na nuálaíochta teicneolaíocha iad.

3. Teicneolaíocht Fáis Sileacain Mhonacriostalach

AnModh Czochralski (CZ)Is próiseas éifeachtach é chun ábhar monachriostalach ardchaighdeáin a tharraingt ón leá. Molta ag Jan Czochralski i 1917, tugtar an modh seo freisinTarraingt Criostailmodh.

Faoi láthair, úsáidtear an modh CZ go forleathan in ullmhú ábhar leathsheoltóra éagsúla. De réir staitisticí neamhiomlána, déantar thart ar 98% de chomhpháirteanna leictreonacha as sileacan monachriostalach, agus táirgtear 85% de na comhpháirteanna seo ag baint úsáide as an modh CZ.

Is fearr leis an modh CZ mar gheall ar a cháilíocht criostail den scoth, a mhéid inrialaithe, a ráta fáis thapa, agus a éifeachtúlacht táirgthe ard. Fágann na tréithe seo gurb é sileacan monachriostalach CZ an t-ábhar is fearr chun freastal ar an éileamh ardchaighdeáin, ar scála mór sa tionscal leictreonaice.

Seo a leanas prionsabal fáis sileacain mhonacriostalach CZ:

Éilíonn an próiseas CZ teochtaí arda, folús agus timpeallacht dhúnta. Is é an trealamh is tábhachtaí don phróiseas seo ná anfoirnéis fáis criostail, rud a éascaíonn na coinníollacha seo.

Léiríonn an léaráid seo a leanas struchtúr foirnéise fáis criostail.

Sa phróiseas CZ, cuirtear sileacan íon i mbreogán, leáitear é, agus tugtar criostal síl isteach sa sileacan leáite. Trí pharaiméadair ar nós teocht, ráta tarraingthe, agus luas rothlaithe an bhreogáin a rialú go beacht, atheagraíonn adaimh nó móilíní ag comhéadan an chriostail síl agus an tsileacain leáite go leanúnach, ag soladú de réir mar a fhuaraíonn an córas agus ag cruthú criostal aonair sa deireadh.

Táirgeann an teicníc fáis criostail seo sileacan monachriostalach ardchaighdeáin, le trastomhas mór agus treoshuíomhanna criostail sonracha.

Tá roinnt céimeanna tábhachtacha i gceist leis an bpróiseas fáis, lena n-áirítear:

1. Díthionól agus LuchtúAn criostal a bhaint agus an foirnéis agus na comhpháirteanna a ghlanadh go críochnúil ó thruailleáin amhail grianchloch, graifít, nó eisíontais eile.

2. Folús agus LeáDéantar an córas a fholmhú go folús, agus ina dhiaidh sin cuirtear gás argóin isteach agus téitear an muirear sileacain.

3. Tarraingt CriostailÍslítear an criostal síl isteach sa sileacan leáite, agus déantar teocht an chomhéadain a rialú go cúramach chun criostalú ceart a chinntiú.

4. Rialú Gualainn agus TrastomhasDe réir mar a fhásann an criostal, déantar monatóireacht chúramach ar a thrastomhas agus déantar é a choigeartú chun fás aonfhoirmeach a chinntiú.

5. Deireadh an Fháis agus Dúnadh na FoirnéiseNuair a bhaintear an méid criostail atá ag teastáil amach, múchtar an foirnéis, agus baintear an criostal.

Cinntíonn na céimeanna mionsonraithe sa phróiseas seo go gcruthaítear monachriostail ardchaighdeáin, saor ó lochtanna atá oiriúnach do mhonarú leathsheoltóirí.

4. Dúshláin i dtáirgeadh sileacain mhonacriostalach

Ceann de na príomhdhúshláin a bhaineann le monachriostail leathsheoltóra mór-trastomhas a tháirgeadh ná na bacainní teicniúla a shárú le linn an phróisis fáis, go háirithe maidir le lochtanna criostail a thuar agus a rialú:

1. Cáilíocht Mhonachriostail Neamhréireach agus Toradh ÍsealDe réir mar a mhéadaíonn méid na monachriostal sileacain, méadaíonn castacht an chomhshaoil ​​fáis, rud a fhágann go bhfuil sé deacair fachtóirí cosúil leis na réimsí teirmeacha, sreabhadh agus maighnéadacha a rialú. Cuireann sé seo castacht leis an tasc maidir le cáilíocht chomhsheasmhach agus toradh níos airde a bhaint amach.

2. Próiseas Rialaithe ÉagobhsaíTá próiseas fáis monachriostail sileacain leathsheoltóra thar a bheith casta, le réimsí fisiceacha iomadúla ag idirghníomhú, rud a fhágann go bhfuil cruinneas rialaithe éagobhsaí agus go mbíonn toradh íseal táirgí mar thoradh air. Díríonn straitéisí rialaithe reatha den chuid is mó ar thoisí macrascópacha an chriostail, agus déantar an caighdeán a choigeartú fós bunaithe ar thaithí láimhe, rud a fhágann go bhfuil sé deacair na ceanglais maidir le micrea- agus nana-mhonarú i sceallóga IC a chomhlíonadh.

Chun aghaidh a thabhairt ar na dúshláin seo, tá géarghá le modhanna monatóireachta agus tuartha fíor-ama, ar líne, a fhorbairt le haghaidh cáilíocht criostail, mar aon le feabhsuithe ar chórais rialaithe chun táirgeadh cobhsaí, ardchaighdeáin monachriostail mhóra a chinntiú lena n-úsáid i gciorcaid chomhtháite.