热解氮化硼(PBN)主要应用于半导体领域 PBN坩埚为其下游产品
热解氮化硼(PBN)指在极高温度下通过热解反应制成的高级无机非金属材料。热解氮化硼含有类似石墨的层状结构,具有硬度大、机械强度高、纯度高、摩擦系数低、耐高温、电绝缘性好等优势,主要应用于航空航天、半导体制造、光学元件、实验室器具、切削工具等领域。
化学气相沉积法(CVD)以及热解法为热解氮化硼主流制备方法。化学气相沉积法通常以三溴化硼(BBr3)、三氯化硼(BCl3)、氨气(NH3)为原材料,在高温和高真空条件下,使原材料充分反应并沉积在石墨等基底上,进而制成热解氮化硼块体或薄膜;热解法指以硼氮化合物为原材料,在高温条件下进行热分解反应,进而制得纳米级热解氮化硼。
热解氮化硼综合性能优良,在航空航天、半导体制造、光学元件、实验室器具、切削工具等领域应用广泛。在航空航天领域,热解氮化硼可用作热防护系统以及发动机部件的主要材质;在半导体制造领域,其可用作半导体器件扩散阻挡层、绝缘层,还可用于制造半导体坩埚,该领域为其最大需求端。受益于应用需求日益旺盛,热解氮化硼行业发展速度不断加快。根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国热解氮化硼(PBN)行业应用市场需求及开拓机会研究报告》显示,2023年全球热解氮化硼市场规模达到近6亿元,同比增长超过5%。
PBN坩埚又称热解氮化硼坩埚,为热解氮化硼下游产品,按照用途不同,可分为OLED坩埚、VGF坩埚、MBE坩埚、LEC坩埚等。OLED坩埚具备耐高温、纯度高、加热一致性好、高温下放气率极低、抗热震性好等优势,可用于OLED蒸镀技术中,为PBN坩埚代表产品。未来伴随PBN坩埚行业景气度提升,热解氮化硼将迎来广阔市场前景。
在市场竞争方面,受技术壁垒高等因素限制,海外企业占据全球热解氮化硼市场主导地位。我国热解氮化硼主要生产商包括北京通美、国晶新材、福祥陶瓷、诺华陶瓷等。国晶新材主营产品包括热解氮化硼、碳化硅、碳化钽等,其生产的热解氮化硼已在半导体领域获得应用。
新思界行业分析人士表示,未来随着全球半导体产业向我国大陆转移,我国热解氮化硼应用需求将不断增长,行业发展速度将进一步加快。与海外发达国家相比,我国热解氮化硼行业起步较晚,但发展势头迅猛,本土企业已具备产品批量生产实力。未来随着本土企业持续发力,我国热解氮化硼产量及质量将不断提升。
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