Unternehmensnachrichten

Unter den zahlreichen Halbleitermaterialien mit großer Bandlücke hat Siliziumkarbid (SiC) insbesondere im Bereich der Hochleistungsumwandlung große Aufmerksamkeit erregt. Es findet breite Anwendung in Traktionswechselrichtern und On-Board-Ladegeräten für Elektrofahrzeuge sowie in Infrastrukturbereichen wie Gleichstrom-Schnellladung, Solarwechselrichtern, Energiespeichersystemen und unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV). Obwohl Siliziumkarbid bereits seit über hundert Jahren in der Massenproduktion eingesetzt wird, ursprünglich vorwiegend als Schleifmittel, hat es sich auch in Hochspannungs- und Hochleistungsanwendungen als äußerst leistungsfähig erwiesen.

Keramik gilt gemeinhin als zerbrechlich. Dank moderner Verarbeitungstechnologien hat sie sich jedoch zu einem harten und hochfesten Werkstoff entwickelt. Dies zeigt sich besonders deutlich im Bereich des ballistischen Schutzes, wo Keramik ihre Stärken voll entfaltet und sich zu einem begehrten Material für kugelsichere Anwendungen entwickelt hat.

Borcarbid Borcarbid ist ein nichtoxidisches Keramikmaterial, das aufgrund seines hohen Schmelzpunkts, seiner hohen Härte, seiner geringen Dichte, seiner guten thermischen Stabilität, seiner starken chemischen Beständigkeit und seiner hohen Neutronenabsorptionsfähigkeit in den Bereichen Energie, Militär, Kernenergie und Kugelschutz weit verbreitet ist. Bekannt als schwarzer Diamant, ist Borcarbid nach Diamant und kubischem Bornitrid das dritthärteste Material und zählt somit zu den superharten Werkstoffen.

Seit Beginn des 21. Jahrhunderts hat sich mit der rasanten Entwicklung der Elektroniktechnologie der Integrationsgrad und die Bestückungsdichte elektronischer Bauteile kontinuierlich verbessert. Dadurch ist die Wärmeableitung zu einem Schlüsselfaktor für die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Geräte geworden. Am Beispiel von Hochleistungs-LEDs lässt sich dies verdeutlichen: Nur etwa 20 bis 30 % der Eingangsleistung werden in Lichtenergie umgewandelt, während die restlichen 70 bis 80 % in Wärme umgewandelt werden. Die Ansammlung dieser großen Wärmemenge kann schwerwiegende Folgen haben.

Im heutigen schnelllebigen Technologiezeitalter durchläuft die Halbleitermaterialforschung einen tiefgreifenden Wandel. Siliziumkarbid (SiC), ein Halbleitermaterial der dritten Generation mit großer Bandlücke, gewinnt aufgrund seiner herausragenden physikalischen Eigenschaften weltweit an Bedeutung und etabliert sich in verschiedenen Hightech-Anwendungen.

Im 5G-Zeitalter befindet sich die Smartphone-Branche im Umbruch. Zirkonoxidkeramik etabliert sich dabei als bevorzugtes Material für Smartphone-Rückseiten. Die Veröffentlichung des Xiaomi-Smartphones in der Farbe „Jadegrün“ im Jahr 2018 markierte den Beginn der Ära farbiger Keramik-Smartphones und machte farbiges Zirkonoxid nach und nach einem breiten Publikum bekannt.

Bornitrid Bornitrid ist ein Kristall, der aus Stickstoff- und Boratomen besteht. Neben dem gebräuchlichen hexagonalen Bornitrid (h-BN oder weißer Graphit) gibt es Varianten wie kubisches Bornitrid (CBN), rhomboedrisches Bornitrid (RBN) und Wurtzit-Bornitrid (WBN). Wissenschaftler haben sogar zweidimensionale Bornitridkristalle mit ähnlichen Eigenschaften wie Graphen entdeckt.

Siliziumnitrid ist eine anorganische Verbindung mit der chemischen Formel Si₃N₄Es ist in Wasser unlöslich, hat eine Molmasse von 140,283 und erscheint grau oder gräulich-weiß. Es gehört zu den hochtemperaturunlöslichen Verbindungen, besitzt keinen Schmelzpunkt und weist eine hohe Beständigkeit gegen Hochtemperaturkriechen auf. Seine Löslichkeit beschränkt sich auf Fluorwasserstoffsäure und heiße Phosphorsäure, da es mit anderen anorganischen Säuren nicht reagiert, was eine hohe Korrosionsbeständigkeit belegt. Siliziumnitrid (SiN)₃N₄Silizium existiert in drei kristallographischen Formen: der α-, β- und γ-Phase. Die α- und β-Phasen sind die häufigsten Formen von Silizium.₃N₄ und kann bei Atmosphärendruck synthetisiert werden. Die γ-Phase lässt sich nur unter Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen gewinnen und erreicht eine Härte von bis zu 35 GPa.

Im Kontext der globalen Energiewende und der zunehmenden Elektrifizierung rückt Siliziumkarbid (SiC) als zentraler Vertreter der Halbleiter der dritten Generation strategisch von der Materialinnovation hin zur industriellen Umstrukturierung voran. Seine herausragenden Eigenschaften wie hohe Spannungsfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und geringe Verluste ermöglichen eine rasche Marktdurchdringung in Bereichen wie Elektromobilität, Leistungselektronik, Luft- und Raumfahrt sowie Datenkommunikation. Bis 2024 wird der globale SiC-Markt voraussichtlich 2,944 Milliarden US-Dollar erreichen und bis 2029 auf über 14,2 Milliarden US-Dollar anwachsen. Dies entspricht einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 34,9 % über fünf Jahre und macht SiC zu einem der wachstumsstärksten Bereiche im Markt für Halbleiter mit großem Bandabstand. Dieser Bericht analysiert systematisch die Marktstruktur, die Wertschöpfungskette, die regionale Entwicklung, das Kundenverhalten und strategische Chancen. Ziel ist es, zukunftsweisende Erkenntnisse und empirische Unterstützung für Unternehmensstrategien, Investitionen und politische Entscheidungen zu liefern.

Aluminiumoxid Aluminiumoxid spielt seit Langem eine wichtige Rolle in der Volkswirtschaft, sowohl als Rohstoff für Aluminiumprodukte als auch als Zusatzstoff in traditionellen Industrien wie der Petrochemie und dem Maschinenbau. Angesichts des kontinuierlichen Aufkommens und der rasanten Entwicklung neuer Branchen wie der Kommunikationstechnik, der erneuerbaren Energien und der Halbleiterindustrie steigt die Nachfrage nach leistungsstarken neuen Werkstoffen stetig. Bestimmte High-End-Aluminiumoxidprodukte gewinnen in diesem Kontext an Bedeutung, insbesondere in den Billionen-Dollar-Märkten der erneuerbaren Energien und der Halbleiterindustrie, wo Aluminiumoxid zu einem unverzichtbaren Basiswerkstoff geworden ist.