【HAYOND海揚】在5G通信等新興產業領域，硅基材料有哪些應用？

文章來源：http://m.dyqzzz.cn 發布時間：2020-06-16 瀏覽次數：140

? ? ? 在5G通信等新興產業領域，硅基材料有哪些應用？應用于電子、能源等高端領域的硅基材料，對于礦物原料及其加工企業有什么要求？

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 南京航空航天大學傅仁利教授

? ? ? ? 傅教授：剛剛聽汪靈老師的報告，我很有感觸。材料本身沒有貴賤、好壞之分，關鍵是你怎樣去用它。剛才報告中強調了要把材料學的、地質學的、加工技術的知識等等都糅合在一塊兒，比如說汪靈老師講的提純，提出一個問題，原礦的品位高并不代表后續一定能夠提純得更高，這個跟它的礦物類型、賦存狀態有很大關系，這個恰恰是我們企業目前所欠缺的。

據我初步的了解，大部分企業以加工型為主，他們發現了礦山，但是對于地質不了解，也不了解成礦原因，石英的類型非常多，晶體形狀又有很多，而我們的企業往往沒有這方面的知識，只是根據原礦的品位進行提純，但是對于材料不了解，對于成礦類型不了解，單純從加工角度是實現不了高純石英的。

另外，他們對下游的應用也缺乏了解，材料做出來之后是給下游用的，比如硅微粉是給做封裝的企業和一些電子元器件企業用的，像汪教授講的壓裂劑，對于球形度是有一定要求的，像硅微粉也是有球形度要求的，而我們企業往往不了解這些。

我很認同汪教授的觀點，現在應該以找礦為主，把材料分門別類，什么材料適合做什么，發揮它們各自的價值，高端的材料做高端產品，低端的材料做低端的產品，把成本的問題處理好，低端材料產品也一樣賺錢，企業也一樣生存得很好。

對于國家現在布局的5G、第三代半導體來講，硅材料是不可或缺的，就像 5G上用的電子元器件，例如電容、電感等都離不了硅基材料，現在都是片式化、多層化，做得很薄，用的基礎材料就是以含硅為主的，比如氮化硅、氧化硅、碳化硅，都是不同轉化形式的硅，其中碳化硅是第三代半導體主力用的晶體材料，要考慮如何把它做成大尺寸、低缺陷的，高純度的。

現有的處理方式還是簡單的礦物加工，這種方式加工的材料與達到電子級的是不一樣的。電子級材料的加工手段、加工方法，甚至對成礦材料的特性都有要求，無論是第三代半導體還是5G對于頻率都有要求。簡單而言，第一代半導體材料是硅、鍺，低頻、低功率；第二代是砷化鎵，高頻、低功率；第三代是碳化硅和氮化鎵，高頻、大功率。

包括對材料的認識、加工和應用，企業都需要從觀念上有所轉變，原礦實際上是下游的原料，原料要根據成礦條件、品位、結構、微觀和宏觀的性能去分門別類。如果按照我做材料的角度來講，每一種材料都是有價值的，只是它體現價值的地方不一樣。換句話說，生產型企業應該把自己的思路拓寬一些。

汪老師的報告給我的啟發很大，一個不適合做高純石英的礦，如果硬要做，一個是成本非常高，另外也可能對環境造成很大的影響，也就是它的加工工藝沒有根據礦的特性去選擇，也沒有針對它的應用場景。比如說做硅微粉的只是針對傳統的低頻下的PCB板，那肯定適應不了5G對高頻的要求，這是它所面臨的危機。如果適應了，那就成為硅基材料的一個機遇。