سنگل کرسٹل فطرت میں نایاب ہوتے ہیں، اور یہاں تک کہ جب وہ واقع ہوتے ہیں، وہ عام طور پر بہت چھوٹے ہوتے ہیں- عام طور پر ملی میٹر (ملی میٹر) پیمانے پر- اور حاصل کرنا مشکل ہوتا ہے۔ رپورٹ شدہ ہیرے، زمرد، عقیق وغیرہ، عام طور پر مارکیٹ کی گردش میں داخل نہیں ہوتے، صنعتی ایپلی کیشنز کو چھوڑ دیں۔ زیادہ تر عجائب گھروں میں نمائش کے لیے رکھے گئے ہیں۔ تاہم، کچھ سنگل کرسٹل اہم صنعتی قدر رکھتے ہیں، جیسے انٹیگریٹڈ سرکٹ انڈسٹری میں سنگل کرسٹل سلکان، آپٹیکل لینسز میں عام طور پر استعمال ہونے والا نیلم، اور سلکان کاربائیڈ، جو کہ تیسری نسل کے سیمی کنڈکٹرز میں رفتار حاصل کر رہا ہے۔ صنعتی طور پر ان واحد کرسٹل کو بڑے پیمانے پر پیدا کرنے کی صلاحیت نہ صرف صنعتی اور سائنسی ٹیکنالوجی میں طاقت کی نمائندگی کرتی ہے بلکہ دولت کی علامت بھی ہے۔ صنعت میں سنگل کرسٹل کی پیداوار کے لیے بنیادی ضرورت بڑے سائز کی ہے، کیونکہ یہ زیادہ مؤثر طریقے سے لاگت کو کم کرنے کی کلید ہے۔ ذیل میں مارکیٹ میں عام طور پر سامنے آنے والے سنگل کرسٹل ہیں:
1. نیلم سنگل کرسٹل
سیفائر سنگل کرسٹل سے مراد α-Al₂O₃ ہے، جس میں ایک مسدس کرسٹل سسٹم، 9 کی Mohs سختی، اور مستحکم کیمیائی خصوصیات ہیں۔ یہ تیزابی یا الکلائن سنکنرن مائعات میں ناقابل حل ہے، اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحم ہے، اور بہترین روشنی کی ترسیل، تھرمل چالکتا، اور برقی موصلیت کی نمائش کرتا ہے۔
اگر کرسٹل میں موجود ال آئنوں کو Ti اور Fe آئنوں سے بدل دیا جائے تو کرسٹل نیلا نظر آتا ہے اور اسے نیلم کہا جاتا ہے۔ اگر Cr آئنوں کی جگہ لے لی جائے تو یہ سرخ دکھائی دیتا ہے اور اسے روبی کہتے ہیں۔ تاہم، صنعتی نیلم خالص α-Al₂O₃، بے رنگ اور شفاف، بغیر کسی نجاست کے ہے۔
صنعتی نیلم عام طور پر 400–700 μm موٹا اور 4–8 انچ قطر میں ویفرز کی شکل اختیار کرتا ہے۔ یہ wafers کے طور پر جانا جاتا ہے اور کرسٹل ingots سے کاٹا جاتا ہے. ذیل میں دکھایا گیا ہے کہ ایک کرسٹل فرنس سے تازہ نکالا گیا پنڈ ہے، جو ابھی تک پالش یا کٹا ہوا نہیں ہے۔
2018 میں، اندرونی منگولیا میں Jinghui الیکٹرانک کمپنی نے کامیابی کے ساتھ دنیا کا سب سے بڑا 450 کلو گرام انتہائی بڑے سائز کا نیلم کرسٹل تیار کیا۔ عالمی سطح پر پچھلا سب سے بڑا نیلم کرسٹل روس میں تیار کردہ 350 کلوگرام کرسٹل تھا۔ جیسا کہ تصویر میں دیکھا گیا ہے، اس کرسٹل کی باقاعدہ شکل ہے، مکمل طور پر شفاف ہے، دراڑیں اور اناج کی حدود سے پاک ہے، اور اس میں چند بلبلے ہیں۔
2. سنگل کرسٹل سلکان
فی الحال، انٹیگریٹڈ سرکٹ چپس کے لیے استعمال ہونے والے سنگل کرسٹل سلکان کی خالصیت 99.9999999% تا 99.999999999% (9–11 نائنز) ہے، اور 420 کلوگرام کے سلکان پنڈ کو ہیرے جیسا کامل ڈھانچہ برقرار رکھنا چاہیے۔ فطرت میں، یہاں تک کہ ایک قیراط (200 ملی گرام) ہیرا نسبتاً نایاب ہے۔
سنگل کرسٹل سلکان انگوٹس کی عالمی پیداوار پر پانچ بڑی کمپنیوں کا غلبہ ہے: جاپان کی شن-ایٹسو (28.0%)، جاپان کی SUMCO (21.9%)، تائیوان کی گلوبل ویفرز (15.1%)، جنوبی کوریا کی SK Siltron (11.6%)، اور جرمنی کی Siltronic (11.3%)۔ یہاں تک کہ مین لینڈ چین میں سیمی کنڈکٹر ویفر بنانے والی سب سے بڑی کمپنی، NSIG، مارکیٹ شیئر کا صرف 2.3% رکھتی ہے۔ بہر حال ایک نئے آنے والے کے طور پر اس کی صلاحیت کو کم نہیں سمجھا جانا چاہیے۔ 2024 میں، NSIG انٹیگریٹڈ سرکٹس کے لیے 300 ملی میٹر سلکان ویفر کی پیداوار کو اپ گریڈ کرنے کے منصوبے میں سرمایہ کاری کرنے کا ارادہ رکھتا ہے، جس کی تخمینہ کل سرمایہ کاری ¥13.2 بلین ہے۔
چپس کے خام مال کے طور پر، اعلیٰ پاکیزگی والے سنگل کرسٹل سلکان انگوٹ 6 انچ سے 12 انچ قطر تک تیار ہو رہے ہیں۔ معروف بین الاقوامی چپ فاؤنڈریز، جیسے TSMC اور GlobalFoundries، 12 انچ کے سلکان ویفرز سے مارکیٹ کے مرکزی دھارے میں چپس بنا رہے ہیں، جب کہ 8 انچ کے ویفرز کو بتدریج ختم کیا جا رہا ہے۔ گھریلو رہنما SMIC اب بھی بنیادی طور پر 6 انچ ویفر استعمال کرتا ہے۔ فی الحال، صرف جاپان کی SUMCO ہی اعلیٰ طہارت والے 12 انچ ویفر سبسٹریٹس تیار کر سکتی ہے۔
3. گیلیم آرسنائیڈ
Gallium arsenide (GaAs) wafers ایک اہم سیمی کنڈکٹر مواد ہیں، اور ان کا سائز تیاری کے عمل میں ایک اہم پیرامیٹر ہے۔
فی الحال، GaAs ویفرز عام طور پر 2 انچ، 3 انچ، 4 انچ، 6 انچ، 8 انچ اور 12 انچ کے سائز میں تیار کیے جاتے ہیں۔ ان میں سے، 6 انچ ویفرز سب سے زیادہ استعمال ہونے والی خصوصیات میں سے ایک ہیں۔
Horizontal Bridgman (HB) طریقہ سے اگائے جانے والے سنگل کرسٹل کا زیادہ سے زیادہ قطر عام طور پر 3 انچ ہوتا ہے، جبکہ Liquid-Encapsulated Czochralski (LEC) طریقہ 12 انچ قطر تک سنگل کرسٹل تیار کر سکتا ہے۔ تاہم، LEC کی نمو کے لیے اعلیٰ سازوسامان کی لاگت کی ضرورت ہوتی ہے اور غیر یکسانیت اور اعلیٰ نقل مکانی کی کثافت کے ساتھ کرسٹل حاصل ہوتے ہیں۔ عمودی گریڈینٹ منجمد (VGF) اور عمودی برج مین (VB) کے طریقے فی الحال 8 انچ قطر تک سنگل کرسٹل تیار کر سکتے ہیں، نسبتاً یکساں ساخت اور کم سندچیوتی کثافت کے ساتھ۔
4 انچ اور 6 انچ سیمی انسولیٹنگ GaAs پالش ویفرز کے لیے پروڈکشن ٹیکنالوجی بنیادی طور پر تین کمپنیوں کے ذریعے حاصل کی گئی ہے: جاپان کی سومیٹومو الیکٹرک انڈسٹریز، جرمنی کی فریبرجر کمپاؤنڈ میٹریلز، اور یو ایس کی AXT۔ 2015 تک، 6 انچ کے ذیلی ذخیرے پہلے سے ہی مارکیٹ شیئر کا 90% سے زیادہ تھے۔
2019 میں، عالمی GaAs سبسٹریٹ مارکیٹ پر فریبرگر، سومیٹومو، اور بیجنگ ٹونگمی کا غلبہ تھا، جس کے مارکیٹ شیئرز بالترتیب 28%، 21% اور 13% تھے۔ کنسلٹنگ فرم یول کے اندازوں کے مطابق، GaAs سبسٹریٹس کی عالمی فروخت (2 انچ کے مساوی میں تبدیل) 2019 میں تقریباً 20 ملین ٹکڑوں تک پہنچ گئی اور 2025 تک 35 ملین ٹکڑوں سے تجاوز کرنے کا امکان ہے۔ 2025، 2019 سے 2025 تک 9.67 فیصد کی جامع سالانہ ترقی کی شرح (CAGR) کے ساتھ۔
4. سلیکن کاربائیڈ سنگل کرسٹل
فی الحال، مارکیٹ مکمل طور پر 2 انچ اور 3 انچ قطر کے سلکان کاربائیڈ (SiC) سنگل کرسٹل کی ترقی کی حمایت کر سکتی ہے۔ بہت سی کمپنیوں نے 4 انچ 4H-قسم کے SiC سنگل کرسٹل کی کامیاب ترقی کی اطلاع دی ہے، جس سے SiC کرسٹل گروتھ ٹیکنالوجی میں عالمی سطح پر چین کی کامیابی کی نشاندہی ہوتی ہے۔ تاہم، کمرشلائزیشن سے پہلے اب بھی ایک اہم خلا باقی ہے۔
عام طور پر، مائع مرحلے کے طریقوں سے اگائے جانے والے SiC انگوٹ نسبتاً چھوٹے ہوتے ہیں، جن کی موٹائی سینٹی میٹر کی سطح پر ہوتی ہے۔ یہ بھی SiC ویفرز کی زیادہ قیمت کی ایک وجہ ہے۔
XKH بنیادی سیمی کنڈکٹر مواد کی R&D اور حسب ضرورت پروسیسنگ میں مہارت رکھتا ہے، بشمول نیلم، سلکان کاربائیڈ (SiC)، سلکان ویفرز، اور سیرامکس، کرسٹل کی نمو سے لے کر درست مشینی تک مکمل ویلیو چین کا احاطہ کرتا ہے۔ مربوط صنعتی صلاحیتوں کو بروئے کار لاتے ہوئے، ہم اعلیٰ کارکردگی والے سیفائر ویفرز، سلکان کاربائیڈ سبسٹریٹس، اور انتہائی اعلیٰ پیوریٹی سلیکون ویفرز فراہم کرتے ہیں، جو کہ حسب ضرورت کٹنگ، سرفیس کوٹنگ، اور پیچیدہ جیومیٹری فیبریکیشن جیسے موزوں حلوں کے ذریعے سپورٹ کرتے ہیں۔ قابل تجدید توانائی کی ایپلی کیشنز
معیار کے معیارات پر عمل کرتے ہوئے، ہماری مصنوعات میں مائیکرون سطح کی درستگی،>1500°C تھرمل استحکام، اور اعلی سنکنرن مزاحمت، سخت آپریٹنگ حالات میں وشوسنییتا کو یقینی بناتی ہے۔ مزید برآں، ہم کوارٹج سبسٹریٹس، دھاتی/غیر دھاتی مواد، اور دیگر سیمی کنڈکٹر-گریڈ کے اجزاء فراہم کرتے ہیں، جو تمام صنعتوں کے کلائنٹس کے لیے پروٹو ٹائپنگ سے بڑے پیمانے پر پیداوار تک ہموار منتقلی کو قابل بناتے ہیں۔
پوسٹ ٹائم: اگست-29-2025