E seasea maua ni tioata ta'itasi i le natura, ma e tusa lava pe a maua, e masani lava ona laiti tele—e masani lava i le fua o le milimita (mm)—ma e faigata ona maua. O taimane, emeralita, agate, ma isi mea ua lipotia mai, e masani ona le ulufale atu i le maketi, aemaise lava i mea tau alamanuia; o le tele lava o lo'o fa'aalia i falemata'aga mo fa'aaliga. Peita'i, o nisi tioata ta'itasi e iai le taua tele i alamanuia, e pei o le silicon tioata ta'itasi i le alamanuia o le feso'ota'iga tu'ufa'atasi, safaira e masani ona fa'aaogaina i tioata opitika, ma le silicon carbide, lea ua fa'ateleina le malosi i semiconductors o le tupulaga lona tolu. O le mafai ona gaosia tele nei tioata ta'itasi i alamanuia e le gata o lo'o fa'atusalia ai le malosi i tekinolosi tau alamanuia ma fa'asaienisi ae o se fa'ailoga fo'i o le tamaoaiga. O le mana'oga autu mo le gaosiga o tioata ta'itasi i le alamanuia o le tele o le lapo'a, aua o le mea taua lea i le fa'aitiitia o tau i se auala sili atu ona lelei. O lo'o i lalo nisi o tioata ta'itasi e masani ona maua i le maketi:
1. Safaira Tasi le Kilisitala
O le safaira tioata e tasi e faasino i le α-Al₂O₃, lea e iai se faiga tioata hexagonal, o le malosi o le Mohs e 9, ma meatotino fa'akemikolo mautu. E le mafai ona fa'a'asu'uina i vai fa'a'asu po'o le alkaline, e tete'e i le vevela maualuga, ma e iai le fa'asalalauga lelei o le malamalama, fa'avevela, ma le puipuiga o le eletise.
Afai e suia ia ion Al i totonu o le tioata i ni ion Ti ma Fe, e foliga lanumoana le tioata ma e ta'ua o le safaira. Afai e suia i ni ion Cr, e foliga mumu ma e ta'ua o le ruby. Peita'i, o le safaira fa'apisinisi e mama α-Al₂O₃, e leai se lanu ma manino, e aunoa ma ni mea leaga.
O le safaira fa'apisinisi e masani ona i ai i le foliga o ni maa manifinifi, e 400–700 μm le mafiafia ma e 4–8 inisi le lautele. O nei mea e ta'ua o maa manifinifi ma e tipiina mai ni maa tioata. O lo'o fa'aalia i lalo se maa tioata fou ua se'i mai se ogaumu tioata e tasi, e le'i fa'apupula pe tipiina.
I le 2018, na manuia ai le Jinghui Electronic Company i Inner Mongolia i le fa'atupulaia o le tioata safaira tele e 450 kg le mamafa i le lalolagi. O le tioata safaira tele muamua i le lalolagi atoa o le tioata e 350 kg le mamafa na gaosia i Rusia. E pei ona vaaia i le ata, o lenei tioata e iai lona foliga masani, e manino atoatoa, e leai ni māvaevae ma ni tuaoi o fatu, ma e itiiti ni pupuni.
2. Silikoni Kilisitala Tasi
I le taimi nei, o le silicon tioata e tasi e faʻaaogaina mo chips o le matagaluega tuʻufaʻatasi e iai lona mama mai le 99.9999999% i le 99.999999999% (9–11 iva), ma o se ingot silicon e 420 kg e tatau ona tausia se fausaga atoatoa e pei o taimane. I le natura, e oʻo lava i se taimane e tasi le carat (200 mg) e seasea lava.
O le gaosiga o le lalolagi atoa o le silicon ingots e tasi le tioata e pulea e kamupani tetele e lima: Shin-Etsu a Iapani (28.0%), SUMCO a Iapani (21.9%), GlobalWafers a Taiwan (15.1%), SK Siltron a Korea i Saute (11.6%), ma Siltronic a Siamani (11.3%). E oʻo lava i le kamupani gaosi oloa semiconductor wafer sili ona tele i Saina, NSIG, e naʻo le tusa ma le 2.3% o le sea o le maketi e umia. Ae ui i lea, i le avea ai ma se tagata fou, e le tatau ona faʻatauvaʻaina lona gafatia. I le 2024, o loʻo fuafua le NSIG e faʻafaigaluega i se galuega e faʻaleleia atili ai le gaosiga o le 300 mm silicon wafer mo fesoʻotaʻiga tuʻufaʻatasi, faʻatasi ai ma le aofaʻi o tupe teufaafaigaluega e tusa ma le ¥13.2 piliona.
I le avea ai ma mea mata mo chips, o loʻo faʻagasolo malie le faʻagasologa o ...
3. Kalium Arsenide
O wafers Gallium arsenide (GaAs) o se mea taua i le semiconductor, ma o lo latou lapo'a o se fa'ailoga taua tele i le faagasologa o le sauniuniga.
I le taimi nei, o wafers GaAs e masani ona gaosia i le tele o le 2 inisi, 3 inisi, 4 inisi, 6 inisi, 8 inisi, ma le 12 inisi. O nei wafers e 6-inisi o se tasi lea o fa'amatalaga e sili ona fa'aaogaina lautele.
O le lautele aupito maualuga o tioata ta'itasi e totoina e le metotia Horizontal Bridgman (HB) e masani lava ona 3 inisi, ae o le metotia Liquid-Encapsulated Czochralski (LEC) e mafai ona gaosia tioata ta'itasi e o'o atu i le 12 inisi le lautele. Peita'i, o le tuputupu a'e o le LEC e mana'omia ai tau maualuga o meafaigaluega ma maua ai tioata e le tutusa ma le maualuga o le mafiafia o le dislocation. O metotia Vertical Gradient Freeze (VGF) ma le Vertical Bridgman (VB) e mafai nei ona gaosia tioata ta'itasi e o'o atu i le 8 inisi le lautele, fa'atasi ai ma le fausaga tutusa ma le mafiafia o le dislocation e maualalo.
O le tekinolosi gaosiga mo wafers GaAs ua fa'a'ofuina i le 4-inisi ma le 6-inisi e fa'apitoa tele i ai kamupani e tolu: Sumitomo Electric Industries a Iapani, Freiberger Compound Materials a Siamani, ma le AXT a Amerika. I le 2015, ua silia ma le 90% o le sea o le maketi ua uma ona fa'aaogaina i le 6-inisi substrates.
I le 2019, o le maketi o mea fa'apipi'i GaAs i le lalolagi atoa na pulea e Freiberger, Sumitomo, ma Beijing Tongmei, fa'atasi ai ma sea maketi e 28%, 21%, ma le 13%. E tusa ai ma fa'atatauga a le kamupani faufautua Yole, o le fa'atauina atu i le lalolagi atoa o mea fa'apipi'i GaAs (ua liua i mea tutusa e 2-inisi) na o'o atu i le tusa ma le 20 miliona fasi i le 2019 ma ua fuafuaina e sili atu i le 35 miliona fasi i le 2025. O le tau o le maketi o mea fa'apipi'i GaAs i le lalolagi atoa na tusa ma le $200 miliona i le 2019 ma ua fa'amoemoe e o'o atu i le $348 miliona i le 2025, fa'atasi ai ma le fua fa'atatau o le tuputupu a'e fa'aletausaga (CAGR) o le 9.67% mai le 2019 i le 2025.
4. Silikoni Carbide Tasi le Kilisitala
I le taimi nei, e mafai e le maketi ona lagolagoina atoatoa le tuputupu aʻe o tioata taʻitasi silicon carbide (SiC) e 2-inisi ma le 3-inisi le lautele. E tele kamupani ua lipotia mai le manuia o le tuputupu aʻe o tioata taʻitasi SiC e 4-inisi 4H-type, o se faailoga lea o le ausia e Saina o tulaga maualuluga i le lalolagi i tekinolosi tuputupu aʻe tioata SiC. Peitaʻi, o loʻo i ai pea se va tele aʻo leʻi faʻapisinisiina.
E masani lava, o polo SiC e totoina e ala i metotia vai-vaega e fai si laiti, ma o latou mafiafia e oo atu i le senitimita. O se tasi foi lea o mafuaaga o le taugata tele o apa SiC.
E fa'apitoa le XKH i le Su'esu'ega ma Atina'e (R&D) ma le fa'agasologa fa'apitoa o meafaitino autu o le semiconductor, e aofia ai le sapphire, silicon carbide (SiC), silicon wafers, ma keramika, e aofia ai le filifili taua atoa mai le tuputupu a'e o le tioata i le fa'amasiniina sa'o. Fa'aaogaina agava'a fa'apisinisi tu'ufa'atasi, matou te tu'uina atu ni sapphire wafers maualuga le fa'atinoga, silicon carbide substrates, ma silicon wafers mama tele, lagolagoina e fofo fa'apitoa e pei o le tipiina fa'apitoa, ufiufi o luga, ma le gaosiga fa'apitoa o le geometry e fa'afetaui ai mana'oga ogaoga o le siosiomaga i faiga laser, gaosiga semiconductor, ma fa'aoga malosiaga fa'afouina.
O a matou oloa, e tusa ai ma tulaga faatonuina o le lelei, e iai le sa'o e o'o atu i le micron, mautu i le vevela e >1500°C, ma le tete'e atu i le 'ele, ma fa'amautinoa ai le fa'atuatuaina i tulaga faigata o le fa'agaioiga. E le gata i lea, matou te tu'uina atu mea fa'avae quartz, mea u'amea/mea e le o u'amea, ma isi vaega o le semiconductor, e mafai ai ona faigofie ona fesuia'i mai le fa'ata'ita'iga i le gaosiga tele mo tagata fa'atau i alamanuia eseese.
Taimi na lafoina ai: Aokuso-29-2025