একক স্ফটিক প্রকৃতিতে বিরল, এবং এমনকি যখন এগুলি দেখা যায়, তখনও এগুলি সাধারণত খুব ছোট হয়—সাধারণত মিলিমিটার (মিমি) স্কেলে—এবং পাওয়া কঠিন। রিপোর্ট করা হীরা, পান্না, অ্যাগেট ইত্যাদি সাধারণত বাজারে প্রচলন করে না, শিল্প ব্যবহারের কথা তো দূরের কথা; বেশিরভাগই প্রদর্শনীর জন্য জাদুঘরে প্রদর্শিত হয়। তবে, কিছু একক স্ফটিকের উল্লেখযোগ্য শিল্প মূল্য রয়েছে, যেমন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট শিল্পে একক-স্ফটিক সিলিকন, অপটিক্যাল লেন্সে সাধারণত ব্যবহৃত নীলকান্ত এবং সিলিকন কার্বাইড, যা তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে গতি অর্জন করছে। এই একক স্ফটিকগুলি শিল্পগতভাবে কেবল শিল্প ও বৈজ্ঞানিক প্রযুক্তিতে শক্তির প্রতিনিধিত্ব করে না বরং সম্পদের প্রতীকও। শিল্পে একক স্ফটিক উৎপাদনের প্রাথমিক প্রয়োজনীয়তা হল বড় আকার, কারণ এটি আরও কার্যকরভাবে খরচ কমানোর মূল চাবিকাঠি। নীচে বাজারে পাওয়া কিছু সাধারণ একক স্ফটিকের তালিকা দেওয়া হল:
১. নীলকান্তমণি একক স্ফটিক
নীলকান্তমণি একক স্ফটিক বলতে α-Al₂O₃ কে বোঝায়, যার ষড়ভুজাকার স্ফটিক ব্যবস্থা, 9 এর Mohs কঠোরতা এবং স্থিতিশীল রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এটি অ্যাসিডিক বা ক্ষারীয় ক্ষয়কারী তরলে অদ্রবণীয়, উচ্চ তাপমাত্রার প্রতিরোধী এবং চমৎকার আলোক সংক্রমণ, তাপ পরিবাহিতা এবং বৈদ্যুতিক নিরোধক প্রদর্শন করে।
যদি স্ফটিকের Al আয়নগুলিকে Ti এবং Fe আয়ন দ্বারা প্রতিস্থাপিত করা হয়, তাহলে স্ফটিকটি নীল দেখায় এবং তাকে নীলকান্তমণি বলা হয়। যদি Cr আয়নগুলি দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, তাহলে এটি লাল দেখায় এবং তাকে রুবি বলা হয়। তবে, শিল্প নীলকান্তমণি বিশুদ্ধ α-Al₂O₃, বর্ণহীন এবং স্বচ্ছ, কোনও অমেধ্য ছাড়াই।
শিল্প নীলকান্তমণি সাধারণত ওয়েফারের আকার ধারণ করে, 400-700 μm পুরু এবং 4-8 ইঞ্চি ব্যাসের। এগুলি ওয়েফার নামে পরিচিত এবং স্ফটিকের ইনগট থেকে কাটা হয়। নীচে দেখানো হয়েছে একটি একক স্ফটিক চুল্লি থেকে সদ্য টানা একটি ইনগট, যা এখনও পালিশ বা কাটা হয়নি।
২০১৮ সালে, অভ্যন্তরীণ মঙ্গোলিয়ার জিংহুই ইলেকট্রনিক কোম্পানি বিশ্বের বৃহত্তম ৪৫০ কেজি অতি-বৃহৎ আকারের নীলকান্তমণি স্ফটিক সফলভাবে তৈরি করেছে। বিশ্বব্যাপী এর আগে বৃহত্তম নীলকান্তমণি স্ফটিকটি ছিল রাশিয়ায় উৎপাদিত ৩৫০ কেজি ওজনের। ছবিতে দেখা যাচ্ছে, এই স্ফটিকটির একটি নিয়মিত আকৃতি রয়েছে, সম্পূর্ণ স্বচ্ছ, ফাটল এবং শস্যের সীমানা নেই এবং এতে কয়েকটি বুদবুদ রয়েছে।
2. একক-স্ফটিক সিলিকন
বর্তমানে, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট চিপসের জন্য ব্যবহৃত একক-স্ফটিক সিলিকনের বিশুদ্ধতা 99.9999999% থেকে 99.999999999% (9-11 নাইন) পর্যন্ত, এবং 420 কেজি সিলিকন ইনগটকে হীরার মতো নিখুঁত কাঠামো বজায় রাখতে হবে। প্রকৃতিতে, এমনকি এক-ক্যারেট (200 মিলিগ্রাম) হীরাও তুলনামূলকভাবে বিরল।
একক-স্ফটিক সিলিকন ইনগটের বিশ্বব্যাপী উৎপাদন পাঁচটি প্রধান কোম্পানির আধিপত্যে নিযুক্ত: জাপানের শিন-এৎসু (২৮.০%), জাপানের সুমকো (২১.৯%), তাইওয়ানের গ্লোবালওয়েফার্স (১৫.১%), দক্ষিণ কোরিয়ার এসকে সিলট্রন (১১.৬%) এবং জার্মানির সিলট্রনিক (১১.৩%)। এমনকি চীনের মূল ভূখণ্ডের বৃহত্তম সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার প্রস্তুতকারক, এনএসআইজি, বাজারের মাত্র ২.৩% শেয়ার ধারণ করে। তবুও, একটি নতুন কোম্পানি হিসেবে, এর সম্ভাবনাকে অবমূল্যায়ন করা উচিত নয়। ২০২৪ সালে, এনএসআইজি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের জন্য ৩০০ মিমি সিলিকন ওয়েফার উৎপাদন আপগ্রেড করার একটি প্রকল্পে বিনিয়োগ করার পরিকল্পনা করছে, যার মোট বিনিয়োগ আনুমানিক ১৩.২ বিলিয়ন ইয়েন।
চিপসের কাঁচামাল হিসেবে, উচ্চ-বিশুদ্ধতা একক-স্ফটিক সিলিকন ইনগটগুলি 6-ইঞ্চি থেকে 12-ইঞ্চি ব্যাসের মধ্যে বিকশিত হচ্ছে। TSMC এবং GlobalFoundries-এর মতো শীর্ষস্থানীয় আন্তর্জাতিক চিপ ফাউন্ড্রিগুলি বাজারের মূলধারার 12-ইঞ্চি সিলিকন ওয়েফার থেকে চিপ তৈরি করছে, যখন 8-ইঞ্চি ওয়েফারগুলি ধীরে ধীরে বন্ধ করা হচ্ছে। দেশীয় নেতা SMIC এখনও প্রাথমিকভাবে 6-ইঞ্চি ওয়েফার ব্যবহার করে। বর্তমানে, শুধুমাত্র জাপানের SUMCO উচ্চ-বিশুদ্ধতা 12-ইঞ্চি ওয়েফার সাবস্ট্রেট তৈরি করতে পারে।
৩. গ্যালিয়াম আর্সেনাইড
গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (GaAs) ওয়েফারগুলি একটি গুরুত্বপূর্ণ অর্ধপরিবাহী উপাদান, এবং প্রস্তুতি প্রক্রিয়ায় তাদের আকার একটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি।
বর্তমানে, GaAs ওয়েফারগুলি সাধারণত ২ ইঞ্চি, ৩ ইঞ্চি, ৪ ইঞ্চি, ৬ ইঞ্চি, ৮ ইঞ্চি এবং ১২ ইঞ্চি আকারে তৈরি করা হয়। এর মধ্যে, ৬ ইঞ্চি ওয়েফার হল সর্বাধিক ব্যবহৃত স্পেসিফিকেশনগুলির মধ্যে একটি।
অনুভূমিক ব্রিজম্যান (HB) পদ্ধতিতে উত্থিত একক স্ফটিকের সর্বোচ্চ ব্যাস সাধারণত 3 ইঞ্চি হয়, যেখানে তরল-এনক্যাপসুলেটেড জোক্রালস্কি (LEC) পদ্ধতিতে 12 ইঞ্চি ব্যাস পর্যন্ত একক স্ফটিক তৈরি করা যায়। তবে, LEC বৃদ্ধির জন্য উচ্চ সরঞ্জাম খরচ প্রয়োজন এবং অ-অভিন্নতা এবং উচ্চ স্থানচ্যুতি ঘনত্ব সহ স্ফটিক তৈরি করে। ভার্টিকাল গ্রেডিয়েন্ট ফ্রিজ (VGF) এবং ভার্টিকাল ব্রিজম্যান (VB) পদ্ধতিগুলি বর্তমানে তুলনামূলকভাবে অভিন্ন কাঠামো এবং কম স্থানচ্যুতি ঘনত্ব সহ 8 ইঞ্চি ব্যাস পর্যন্ত একক স্ফটিক তৈরি করতে পারে।
৪-ইঞ্চি এবং ৬-ইঞ্চি আধা-অন্তরক GaAs পলিশ করা ওয়েফারের উৎপাদন প্রযুক্তি মূলত তিনটি কোম্পানি দ্বারা আয়ত্ত করা হয়: জাপানের সুমিতোমো ইলেকট্রিক ইন্ডাস্ট্রিজ, জার্মানির ফ্রেইবার্গার কম্পাউন্ড ম্যাটেরিয়ালস এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের AXT। ২০১৫ সালের মধ্যে, ৬-ইঞ্চি সাবস্ট্রেটগুলি ইতিমধ্যেই বাজারের ৯০% এরও বেশি অংশ দখল করে নিয়েছে।
২০১৯ সালে, বিশ্বব্যাপী GaAs সাবস্ট্রেট বাজারে ফ্রেইবার্গার, সুমিতোমো এবং বেইজিং টংমেইয়ের আধিপত্য ছিল, যার বাজার শেয়ার যথাক্রমে ২৮%, ২১% এবং ১৩% ছিল। পরামর্শদাতা সংস্থা ইয়োলের অনুমান অনুসারে, ২০১৯ সালে GaAs সাবস্ট্রেটের (২-ইঞ্চি সমতুল্য রূপান্তরিত) বিশ্বব্যাপী বিক্রয় প্রায় ২০ মিলিয়ন পিসে পৌঁছেছে এবং ২০২৫ সালের মধ্যে ৩৫ মিলিয়ন পিস ছাড়িয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। ২০১৯ সালে বিশ্বব্যাপী GaAs সাবস্ট্রেট বাজারের মূল্য প্রায় ২০০ মিলিয়ন ডলার ছিল এবং ২০২৫ সালের মধ্যে এটি ৩৪৮ মিলিয়ন ডলারে পৌঁছাবে বলে আশা করা হচ্ছে, যার চক্রবৃদ্ধি বার্ষিক বৃদ্ধির হার (CAGR) ২০১৯ থেকে ২০২৫ সাল পর্যন্ত ৯.৬৭%।
৪. সিলিকন কার্বাইড সিঙ্গেল ক্রিস্টাল
বর্তমানে, বাজার ২-ইঞ্চি এবং ৩-ইঞ্চি ব্যাসের সিলিকন কার্বাইড (SiC) একক স্ফটিকের বৃদ্ধিকে সম্পূর্ণরূপে সমর্থন করতে পারে। অনেক কোম্পানি ৪-ইঞ্চি ৪H-টাইপ SiC একক স্ফটিকের সফল বৃদ্ধির কথা জানিয়েছে, যা SiC স্ফটিক বৃদ্ধি প্রযুক্তিতে চীনের বিশ্বমানের অর্জনকে চিহ্নিত করে। তবে, বাণিজ্যিকীকরণের আগে এখনও একটি উল্লেখযোগ্য ব্যবধান রয়েছে।
সাধারণত, তরল-পর্যায় পদ্ধতিতে জন্মানো SiC ইনগটগুলি তুলনামূলকভাবে ছোট হয়, যার পুরুত্ব সেন্টিমিটার স্তরে থাকে। এটিও SiC ওয়েফারের উচ্চ মূল্যের একটি কারণ।
XKH নীলকান্তমণি, সিলিকন কার্বাইড (SiC), সিলিকন ওয়েফার এবং সিরামিক সহ মূল সেমিকন্ডাক্টর উপকরণগুলির গবেষণা ও উন্নয়ন এবং কাস্টমাইজড প্রক্রিয়াকরণে বিশেষজ্ঞ, যা স্ফটিক বৃদ্ধি থেকে নির্ভুল যন্ত্র পর্যন্ত সম্পূর্ণ মূল্য শৃঙ্খলকে আচ্ছাদন করে। সমন্বিত শিল্প ক্ষমতা ব্যবহার করে, আমরা উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন নীলকান্তমণি ওয়েফার, সিলিকন কার্বাইড সাবস্ট্রেট এবং অতি-উচ্চ-বিশুদ্ধতা সিলিকন ওয়েফার সরবরাহ করি, যা লেজার সিস্টেম, সেমিকন্ডাক্টর ফ্যাব্রিকেশন এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে চরম পরিবেশগত চাহিদা মেটাতে কাস্টম কাটিং, পৃষ্ঠ আবরণ এবং জটিল জ্যামিতি ফ্যাব্রিকেশনের মতো উপযুক্ত সমাধান দ্বারা সমর্থিত।
মানের মান মেনে চলার মাধ্যমে, আমাদের পণ্যগুলিতে মাইক্রন-স্তরের নির্ভুলতা, >১৫০০°C তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং উচ্চতর জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা কঠোর অপারেটিং পরিস্থিতিতে নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে। অতিরিক্তভাবে, আমরা কোয়ার্টজ সাবস্ট্রেট, ধাতু/অ-ধাতব উপকরণ এবং অন্যান্য সেমিকন্ডাক্টর-গ্রেড উপাদান সরবরাহ করি, যা বিভিন্ন শিল্পে ক্লায়েন্টদের জন্য প্রোটোটাইপিং থেকে ব্যাপক উৎপাদনে নির্বিঘ্ন রূপান্তর সক্ষম করে।
পোস্টের সময়: আগস্ট-২৯-২০২৫