中國粉體網(wǎng)訊 2018年11月21-22日,由中國粉體網(wǎng)舉辦的“2018第二屆石英精細(xì)加工及應(yīng)用技術(shù)交流會”上,中國建筑材料科學(xué)研究總院石英與特種玻璃院王玉芬院長為大家作了《高技術(shù)硅材料對石英資源的技術(shù)需求》!現(xiàn)在,我們一起來了解關(guān)于石英材料及產(chǎn)業(yè)的那些事兒!
王玉芬院長在石英會議現(xiàn)場作報(bào)告
硅材料在半導(dǎo)體工業(yè)中的重要作用
能源、信息、材料是人類社會的三大支柱,信息產(chǎn)業(yè)早已經(jīng)成為了每個發(fā)達(dá)國家的第一大產(chǎn)業(yè),進(jìn)入二十一世紀(jì)以來,我國的信息產(chǎn)業(yè)也已快速超過傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)而成為國民經(jīng)濟(jì)中的第一大產(chǎn)業(yè)和對外出口創(chuàng)匯的支柱產(chǎn)業(yè)。而半導(dǎo)體工業(yè)(尤其是集成電路工業(yè))則是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心,硅材料因?yàn)榫哂泻控S富的元素、化學(xué)穩(wěn)定性好、無環(huán)境污染又具有良好的半導(dǎo)體材料特性,已經(jīng)成為半導(dǎo)體工業(yè)中最重要且應(yīng)用最廣泛的元素半導(dǎo)體材料,是微電子工業(yè)和太陽能光伏工業(yè)的基礎(chǔ)材料。半導(dǎo)體硅(單晶)材料是半導(dǎo)體工業(yè)的最重要的主體功能材料,是第一大功能電子材料,至今全球硅材料的使用仍占半導(dǎo)體材料總量的95%以上,而且國際集成電路(IC)芯片及各類半導(dǎo)體器件的95%以上也是用硅片制造。
王玉芬院長表示,硅材料的應(yīng)用十分廣泛,在新能源、可再生能源、綠色能源硅光伏產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用也十分突出。尤其是能源危機(jī)的不斷加劇及傳統(tǒng)能源消耗所產(chǎn)生的CO2等溫室氣體對環(huán)境壓力不斷加重。能源壓力日趨嚴(yán)重,能源安全問題早就已經(jīng)提到議事日程上,光伏作為清潔能源的代表之一極大解決了能源問題,為此,大力加速發(fā)展可再生能源硅光伏產(chǎn)業(yè)及其基礎(chǔ)材料——高純半導(dǎo)體硅(多晶、單晶片)材料已成為當(dāng)務(wù)之急。王玉芬院長表示,建設(shè)硅太陽能電池生產(chǎn)線其投資強(qiáng)度與技術(shù)難度的門檻都較低,比較合乎我國的國情,國際市場十分看好,其利潤空間較大。
關(guān)鍵核心材料必須立足國產(chǎn)化
半個世紀(jì)以來,美、日、德等國際大公司一直壟斷著半導(dǎo)體硅材料的技術(shù)和市場,對我國進(jìn)行封鎖,嚴(yán)重地制約著我國現(xiàn)代化的進(jìn)程!爸信d事件”以及“中美貿(mào)易戰(zhàn)”給我們敲響了警鐘:打鐵還需自身硬,關(guān)鍵核心材料必須立足國產(chǎn)化。”王玉芬院長說。
高技術(shù)硅材料的發(fā)展概況
硅是地球上豐度最高的元素之一,我國已發(fā)現(xiàn)高品位的硅礦140億噸以上。
硅材料包括單晶硅、多晶硅和非晶硅多種晶體形式,按照應(yīng)用的領(lǐng)域不同,又有不同的分類,高純多晶硅是制備單晶硅(包括區(qū)熔單晶硅和直拉單晶硅)、鑄造多晶硅的原料,也是半導(dǎo)體和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
全球多晶硅產(chǎn)能
我國多晶硅進(jìn)出口市場分析
從上面的數(shù)據(jù)我們能夠發(fā)現(xiàn),我國每年對于多晶硅的進(jìn)口還是比較大的,我國電子級硅片90%以上靠進(jìn)口,尤其是12英寸硅片,則完全依賴進(jìn)口。對此,王玉芬院長也呼吁業(yè)界同仁要共同努力,克服難關(guān),早日取得新突破!
石英玻璃的春天還是很長久的!
在談及高技術(shù)硅材料對石英材料的需求時,王玉芬院長談到了石英玻璃,石英玻璃憑借其高純度、耐高溫、低熱膨脹、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)良性能被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏等高技術(shù)硅材料領(lǐng)域。除此之外,石英玻璃還是航天、核技術(shù)等高端技術(shù)領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。“石英玻璃就像我們生活中的鍋碗瓢盆,雖然不是很貴重,用量不是很多,但它卻是眾多高新技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的必需品。是代表我們國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的體現(xiàn)之一,決定我們國家實(shí)力的基礎(chǔ)原材料!蓖跤穹以洪L說。
王玉芬院長說:“我個人認(rèn)為,我們國家從石英玻璃的加工器件開始,不管是規(guī)格尺寸及其精度,還是各類異型復(fù)雜制品制造等,我們整個可以和國際接軌。但是,國內(nèi)所用石英玻璃原材料和高純石英原料還主要依賴國外進(jìn)口,與發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)相比差距大約在15-20年,可以說我國在石英玻璃材料制造技術(shù)的提高及其石英原料提純方面還是任重道遠(yuǎn)的。這些環(huán)節(jié)還是有很多技術(shù)可以投入的”。
演講最后,王玉芬院長表示,自己已經(jīng)在石英行業(yè)干了三十多年,作為一個行業(yè)的從業(yè)人,她感到很榮幸,而且,現(xiàn)在石英行業(yè)也得到了國家的大力支持。雖然我國與國際上還是存在很多差距,但只要我們石英界人士共同努力,石英玻璃的春天還是很長久的!