Dimensione del mercato Carborundum, per tipo di prodotto (SiC nero, SiC verde); Applicazione: tendenze di crescita, quota regionale, intelligence competitiva, rapporto sulle previsioni 2025-2037

Mercato del carborundum: fattori di crescita e sfide

Fattori di crescita

• Tendenze emergenti nelle applicazioni del carborundum: il carburo di silicio su nanoscala sta attualmente guadagnando attenzione come possibile modo per migliorare la densità di potenza e lo stoccaggio dell'energia. Le sue caratteristiche fisiche e chimiche distintive, come la resistenza meccanica superiore, la resistenza alle alte temperature e l'eccezionale stabilità chimica rispetto ai materiali convenzionali a base di carbonio, hanno portato a vari interessi di ricerca. I vantaggi del carborundum sono particolarmente evidenti nel campo dei supercondensatori. Inoltre, il carborundum sta diventando la piattaforma materiale di prossima generazione per le tecnologie quantistiche; recenti ricerche hanno dimostrato il suo potenziale per gli spin qubit, grazie alle sue eccellenti proprietà di spin coerente e alla compatibilità con le tecniche standard di fabbricazione di semiconduttori.
  
  Inoltre, il miglioramento dei dispositivi di potenza SiC' le prestazioni elettriche e la gestione termica sono state notevolmente aiutate dai progressi nella tecnologia di imballaggio. L'affidabilità e la resistenza complessive dei moduli di potenza SiC in condizioni operative severe sono state migliorate dall'efficace dissipazione del calore e dalla ridotta resistenza termica resa possibile da tecniche di confezionamento avanzate come le tecnologie di substrati integrati e il raffreddamento a liquido diretto. Inoltre, il carborundum sta guadagnando slancio per gli interruttori ad alta frequenza che funzionano ad alta velocità nelle stazioni base 5G e nell'elettronica militare poiché funziona in modo efficiente in ambienti ad alta temperatura e alta frequenza.
• Aumento delle attività commerciali globali: con l'aumento della domanda in diversi settori come quello automobilistico, dell'elettronica e delle energie rinnovabili, la distribuzione efficiente e capillare del carburo di silicio sta svolgendo un ruolo fondamentale nel soddisfare le esigenze di produzione. Secondo l'Osservatorio della complessità economica (OEC), con un commercio totale di 1,38 miliardi di dollari, il carburo di silicio è stato il 1853esimo prodotto più scambiato al mondo nel 2022. Le esportazioni di carburo di silicio sono aumentate del 33,8% rispetto al dollaro statunitense. Da 1,03 miliardi a 1,38 miliardi di dollari tra il 2021 e il 2022, pari allo 0,0058% del commercio globale. Il crescente commercio sta favorendo l'espansione del mercato garantendo una catena di fornitura stabile, migliorando l'accessibilità globale e promuovendo i progressi tecnologici nei settori chiave.

Fonte: OEC

Sfide

• Costo elevato dei dispositivi al carborundum: il carborundum o carburo di silicio viene prodotto mediante un metodo di sublimazione che richiede una notevole energia per raggiungere temperature elevate. Questa procedura si traduce in bocce finali che non sono più lunghe di 25 mm e hanno una lunga durata di crescita. Rispetto ai wafer di silicio ciò si traduce in un aumento dei costi. Inoltre, la fabbricazione di gadget e l'epitassia sono considerazioni di costo aggiuntive che comportano materiali di consumo costosi e temperature elevate. Il fattore di costo finale è la resa in ogni fase, compreso il numero di wafer provenienti da boule che non sono utili, nonché gli ammortamenti post-epitassia e di produzione. Di conseguenza, il prezzo elevato dei dispositivi in ​​carborundum impedisce l'espansione del mercato del carborundum.
• Difetti nei materiali, nella progettazione e nei processi di confezionamento dei dispositivi SiC: lacune di dimensioni microscopiche chiamate microtubi si trovano in tutti i cristalli dei materiali SiC. I dispositivi SiC sono vulnerabili a numerosi difetti durante la produzione di wafer più grandi, inclusi difetti di impilamento, dislocazioni e inclusioni di prototipi. Questi difetti derivano da variazioni localizzate di pressione o da un rapporto sbilanciato tra precursori di silicio e carbonio. temperatura. Di conseguenza, questi difetti riducono le qualità elettriche del dispositivo e ne ostacolano l'efficacia.