Sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp cao cấp, bao gồm xe năng lượng mới, lưu trữ năng lượng quang điện và điện tử tiêu dùng, đang thúc đẩy các vật liệu bán dẫn có dải năng lượng rộng, tiêu biểu là Silicon Carbide (SiC) và Gallium Nitride (GaN), dần thay thế các vật liệu truyền thống dựa trên silicon. Với các đặc tính vượt trội như điện trường đánh thủng cao và độ dẫn nhiệt cao, các vật liệu bán dẫn có dải năng lượng rộng đã trở thành trụ cột cốt lõi để nâng cao hiệu suất thiết bị.
Thị trường vật liệu bán dẫn có dải năng lượng rộng đã duy trì tốc độ tăng trưởng mạnh mẽ trong những năm gần đây. Quy mô thị trường toàn cầu của các linh kiện điện SiC dự kiến sẽ đạt 4,96 tỷ đô la Mỹ vào năm 2026 và tăng lên 8,95 tỷ đô la Mỹ vào năm 2032. Trong khi đó, thị trường thiết bị điện GaN toàn cầu dự kiến sẽ đạt 920 triệu đô la Mỹ vào năm 2026, representing mức tăng trưởng 58% so với năm trước.
01. Tạp chất vi lượng gây nguy hiểm chết người cho thiết bị
Việc ứng dụng rộng rãi các vật liệu bán dẫn có dải năng lượng rộng đã đặt ra những yêu cầu khắt khe mới đối với độ tinh khiết của các hóa chất điện tử.
Mặc dù SiC và GaN có độ ổn định hóa học cực cao và hầu như không phản ứng với các axit, kiềm và dung môi hữu cơ thông thường, nhưng các tạp chất kim loại (ví dụ: Fe, Cu, Ni), các hạt và chất gây ô nhiễm hữu cơ được đưa vào trong quá trình sản xuất không thể dễ dàng hòa tan hoặc loại bỏ bằng các quy trình làm sạch tiếp theo, không giống như trên bề mặt silicon. Các chất gây ô nhiễm này bám vào bề mặt vật liệu trơ thông qua sự hấp phụ vật lý và liên kết hóa học, tạo thành các lớp ô nhiễm cứng đầu dẫn trực tiếp đến suy giảm hiệu năng hoặc thậm chí làm hỏng thiết bị. Vì lý do này, các hóa chất được sử dụng trong quy trình sản xuất chất bán dẫn có dải năng lượng rộng phải đáp ứng tiêu chuẩn độ tinh khiết cấp 6N trở lên.
02 Làm thế nào để duy trì độ tinh khiết tối ưu của hóa chất
Trong toàn bộ quy trình vận chuyển hóa chất siêu tinh khiết từ kho chứa đến các công cụ xử lý, độ sạch của ống dẫn là một trong những yếu tố quyết định. Các yêu cầu khắt khe về ống dẫn trong sản xuất chất bán dẫn dải rộng đang nâng cao tiêu chuẩn hiệu suất của ống dẫn.
Ống dẫn hóa chất cho các ứng dụng như vậy phải đáp ứng các yêu cầu cốt lõi bao gồm tính trơ hóa học cực cao, độ rò rỉ ion cực thấp (với các ion kim loại được kiểm soát ở mức ppt), sự phát tán hạt tối thiểu và hiệu suất cấu trúc ổn định lâu dài. Được hỗ trợ bởi các kỹ thuật sản xuất tiên tiến, BSL
Ống PFA siêu sạch
Sản phẩm này sở hữu khả năng chống ăn mòn vượt trội, độ sạch cao và khả năng tương thích tuyệt vời với các chất lỏng siêu tinh khiết, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu khắt khe của quy trình sản xuất chất bán dẫn có dải năng lượng rộng.
03 Ống PFA siêu sạch hoàn toàn phù hợp với các quy trình vật liệu tiên tiến
Ống PFA siêu sạch BSL được sản xuất từ nguyên liệu PFA siêu tinh khiết nhập khẩu để đảm bảo độ sạch từ nguồn gốc. Thành ống có khả năng kháng hóa chất vượt trội đối với các hóa chất điện tử, với sự rò rỉ ion kim loại được giữ ở mức ppt và lượng phát thải hạt tuân thủ tiêu chuẩn công nghiệp SEMI F57 dành cho chất bán dẫn. Tất cả các đặc tính này đều hoàn toàn phù hợp với các yêu cầu về độ tinh khiết hóa học của các quy trình sản xuất chất bán dẫn có dải năng lượng rộng.
Về phía sản xuất, BSL đã thiết lập một hệ thống kiểm soát quy trình toàn diện. Toàn bộ quy trình làm việc, bao gồm ép đùn, lắp ráp và đóng gói, đều được thực hiện bên trong phòng sạch để loại bỏ ô nhiễm từ bên ngoài. Bằng cách áp dụng công nghệ ép đùn chính xác, ống được tạo ra với thành trong nhẵn mịn, không có góc chết và chất gây ô nhiễm còn sót lại, giúp giảm thiểu hiệu quả sự phát sinh hạt từ cấu trúc vật lý.
Về khâu kiểm nghiệm, BSL vận hành một phòng thí nghiệm đạt tiêu chuẩn Class 100. Mỗi lô sản phẩm đều trải qua các thử nghiệm toàn diện bao gồm các tính chất vật lý, tính chất hóa học và độ sạch. Việc kiểm tra trực tuyến theo thời gian thực được thực hiện đối với độ dày thành ống và đường kính ngoài trong quá trình sản xuất để đảm bảo tính ổn định kích thước nhất quán.
Việc ứng dụng các vật liệu bán dẫn có dải năng lượng rộng đã tiếp tục mở rộng trong những năm gần đây. SiC và GaN đang được sử dụng ngày càng nhiều trong các ứng dụng giá trị cao, từ bộ biến tần động cơ chính và bộ biến tần quang điện đến bộ nguồn sạc nhanh và hệ thống cung cấp điện cho trung tâm dữ liệu. Năm 2026 được dự đoán sẽ trở thành thời điểm quan trọng cho những đột phá trong thị trường thiết bị bán dẫn có dải năng lượng rộng, tiếp theo đó là sự bùng nổ mở rộng năng lực sản xuất trên toàn ngành.
Khi các yêu cầu về độ tinh khiết và tiêu chuẩn đóng gói cho hóa chất điện tử ngày càng được nâng cao, chất lượng của ống PFA siêu sạch – một thành phần cốt lõi trong quá trình vận chuyển hóa chất – có liên quan trực tiếp đến tỷ lệ sản lượng và hiệu suất của quá trình sản xuất chip. Ống PFA siêu sạch của BSL được thiết kế để duy trì độ tinh khiết của hóa chất và ngăn ngừa ô nhiễm trong quá trình vận chuyển, trở thành một biện pháp bảo vệ cơ bản không thể thiếu cho các quy trình sản xuất vật liệu bán dẫn có dải năng lượng rộng.