1. O uso central das bolachas de silício: a "fundação" de semicondutores e fotovoltaicos
As bolachas de silício são bolachas redondas finas feitas de silício -} (mais de 99.99999%) como matérias -primas. Seus usos centrais podem ser divididos em duas categorias:
1. Fabricação de dispositivos eletrônicos: mais de 90% dos circuitos integrados do mundo dependem de bolachas de silício, incluindo CPUs, GPUs, memória, etc. Por exemplo, uma bolacha de silício de 12 polegadas pode cortar centenas de chips e a capacidade de produção mensal do Processo de 5 nm do TSMC (TSMC (TSMC, triturador mensal, exceder 150.000 em 2023 peças em 2023 peças (DataNm Silicon Truen.
2 Células solares: Na indústria fotovoltaica, a eficiência de conversão das bolachas de silício monocristalino é superior a 24%(Relatório Anual da Longi Green Energy 2023) e as bolachas de silício policristalino são menores em custo, mas ligeiramente menor em eficiência (cerca de 18%a 20%).
2. Áreas de aplicação subdivididas e expansão tecnológica
(I) circuitos integrados
- chips lógicos: usados em smartphones e processadores de computador, como o chip A16 da Apple usa bolachas de silício de 12 polegadas.
- chips de armazenamento: a memória DRAM e NAND Flash requer grandes bolachas de silício de tamanho -, e a Samsung possui massa - produzida linhas de teste de wafer de silício de 18 polegadas.
(Ii) nova energia e fotovoltaica
- Em 2023, a demanda global por bolachas de silício fotovoltaicas excederá 300GW (dados da Associação da Indústria da China fotovoltaica), dos quais 182 mm e 210 mm grandes -} silicon wafers de tamanho para mais de 70%.
- novas tecnologias como finas - células solares de filme promovem o afinamento das bolachas de silício, com a espessura reduzida de 200μm para menos de 150μm.
(Iii) MEMS e sensores
- As bolachas de silício são os substratos de acelerômetros e sensores de pressão. Em eletrônicos automotivos, um único Tesla consome cerca de 50 8- polegadas de silício (Yole DéveloSavelhPement Report).
(Iv) Exploração avançada de tecnologia
- Computação quântica: silício - Os chips de bits quânticos baseados em spin requerem os materiais isótopos de silício-28 de alta pureza.
- biomedicina: as bolachas de silício são usadas em chips microfluídicos para obter uma detecção rápida de DNA.
3. Tendências futuras: tamanho grande, alta pureza e aplicações compostas
1. Atualização de tamanho: as bolachas de silício de 12 polegadas têm uma participação de mercado de 80% (dados semi-dados) e a pesquisa e desenvolvimento de 18 polegadas estão se acelerando.
2. As bolachas de silício de novo material: as bolachas de silício de silício (sic) são adequadas para dispositivos de tensão alta - em veículos elétricos, e o tamanho do mercado deverá exceder US $ 4 bilhões em 2025 (previsão da velocidade de lobo).
3. Reciclagem: A taxa de reciclagem de bolachas de silício de resíduos em fábricas de wafer excede 95%, o que ajuda a fabricação verde.
Os limites da aplicação das bolachas de silício estão constantemente se expandindo com o progresso tecnológico. Desde a eletrônica tradicional até as usinas fotovoltaicas espaciais, sua importância continuará aumentando.