५जी, आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआय) आणि इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (आयओटी) च्या जलद विकासामुळे, सेमीकंडक्टर उद्योगात उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या सामग्रीची मागणी नाटकीयरित्या वाढली आहे.झिरकोनियम टेट्राक्लोराइड (ZrCl₄)एक महत्त्वाचा अर्धसंवाहक पदार्थ म्हणून, उच्च-के फिल्म्स तयार करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावल्यामुळे, प्रगत प्रक्रिया चिप्स (जसे की 3nm/2nm) साठी एक अपरिहार्य कच्चा माल बनला आहे.
झिरकोनियम टेट्राक्लोराइड आणि हाय-के फिल्म्स
सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये, चिप कामगिरी सुधारण्यासाठी हाय-के फिल्म्स ही एक प्रमुख सामग्री आहे. पारंपारिक सिलिकॉन-आधारित गेट डायलेक्ट्रिक मटेरियल (जसे की SiO₂) सतत आकुंचन पावत असताना, त्यांची जाडी भौतिक मर्यादेपर्यंत पोहोचते, परिणामी गळती वाढते आणि वीज वापरात लक्षणीय वाढ होते. हाय-के सामग्री (जसे की झिरकोनियम ऑक्साईड, हाफनियम ऑक्साईड इ.) डायलेक्ट्रिक लेयरची भौतिक जाडी प्रभावीपणे वाढवू शकते, टनेलिंग इफेक्ट कमी करू शकते आणि अशा प्रकारे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांची स्थिरता आणि कार्यक्षमता सुधारू शकते.
उच्च-के फिल्म्स तयार करण्यासाठी झिरकोनियम टेट्राक्लोराइड हा एक महत्त्वाचा पूर्वसूचक आहे. रासायनिक वाष्प निक्षेपण (CVD) किंवा अणु थर निक्षेपण (ALD) सारख्या प्रक्रियांद्वारे झिरकोनियम टेट्राक्लोराइड उच्च-शुद्धता झिरकोनियम ऑक्साइड फिल्म्समध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते. या फिल्म्समध्ये उत्कृष्ट डायलेक्ट्रिक गुणधर्म आहेत आणि ते चिप्सची कार्यक्षमता आणि ऊर्जा कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारू शकतात. उदाहरणार्थ, TSMC ने त्याच्या 2nm प्रक्रियेत विविध नवीन साहित्य आणि प्रक्रिया सुधारणा सादर केल्या, ज्यामध्ये उच्च डायलेक्ट्रिक स्थिरांक फिल्म्सचा वापर समाविष्ट आहे, ज्यामुळे ट्रान्झिस्टर घनतेत वाढ झाली आणि वीज वापर कमी झाला.
जागतिक पुरवठा साखळी गतिमानता
जागतिक अर्धवाहक पुरवठा साखळीत, पुरवठा आणि उत्पादन पद्धतीझिरकोनियम टेट्राक्लोराइडउद्योगाच्या विकासासाठी महत्त्वाचे आहेत. सध्या, चीन, अमेरिका आणि जपान सारखे देश आणि प्रदेश झिरकोनियम टेट्राक्लोराइड आणि संबंधित उच्च डायलेक्ट्रिक स्थिरांक पदार्थांच्या उत्पादनात महत्त्वाचे स्थान व्यापतात.
तांत्रिक प्रगती आणि भविष्यातील संभावना
अर्धवाहक उद्योगात झिरकोनियम टेट्राक्लोराइडच्या वापराला चालना देण्यासाठी तांत्रिक प्रगती हे प्रमुख घटक आहेत. अलिकडच्या वर्षांत, अणु थर निक्षेपण (ALD) प्रक्रियेचे ऑप्टिमायझेशन हे संशोधनाचे केंद्र बनले आहे. ALD प्रक्रिया नॅनोस्केलवर फिल्मची जाडी आणि एकरूपता अचूकपणे नियंत्रित करू शकते, ज्यामुळे उच्च डायलेक्ट्रिक स्थिरांक फिल्मची गुणवत्ता सुधारते. उदाहरणार्थ, पेकिंग विद्यापीठाच्या लिऊ लेई यांच्या संशोधन गटाने ओल्या रासायनिक पद्धतीने उच्च डायलेक्ट्रिक स्थिरांक आकारहीन फिल्म तयार केली आणि ती द्विमितीय अर्धवाहक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांवर यशस्वीरित्या लागू केली.
याव्यतिरिक्त, अर्धवाहक प्रक्रिया लहान आकारात पुढे जात असताना, झिरकोनियम टेट्राक्लोराइडच्या वापराची व्याप्ती देखील वाढत आहे. उदाहरणार्थ, TSMC ची २०२५ च्या उत्तरार्धात २nm तंत्रज्ञानाचे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन साध्य करण्याची योजना आहे आणि सॅमसंग देखील त्याच्या २nm प्रक्रियेच्या संशोधन आणि विकासाला सक्रियपणे प्रोत्साहन देत आहे. या प्रगत प्रक्रियांची अंमलबजावणी उच्च-डायलेक्ट्रिक स्थिरांक चित्रपटांच्या समर्थनापासून अविभाज्य आहे आणि झिरकोनियम टेट्राक्लोराइड, एक प्रमुख कच्चा माल म्हणून, स्वयंस्पष्ट महत्त्व आहे.
थोडक्यात, सेमीकंडक्टर उद्योगात झिरकोनियम टेट्राक्लोराइडची महत्त्वाची भूमिका अधिकाधिक महत्त्वाची होत चालली आहे. 5G, AI आणि इंटरनेट ऑफ थिंग्जच्या लोकप्रियतेसह, उच्च-कार्यक्षमता चिप्सची मागणी वाढतच आहे. उच्च-डायलेक्ट्रिक स्थिरांक चित्रपटांचा एक महत्त्वाचा अग्रदूत म्हणून झिरकोनियम टेट्राक्लोराइड, पुढील पिढीच्या चिप तंत्रज्ञानाच्या विकासाला चालना देण्यात एक अपूरणीय भूमिका बजावेल. भविष्यात, तंत्रज्ञानाच्या सतत प्रगतीसह आणि जागतिक पुरवठा साखळीच्या ऑप्टिमायझेशनसह, झिरकोनियम टेट्राक्लोराइडच्या वापराच्या शक्यता व्यापक होतील.
पोस्ट वेळ: एप्रिल-१४-२०२५