按照特性及原材料不同,壓電薄膜可分為壓電單晶薄膜以及壓電多晶薄膜兩種類型。壓電單晶薄膜,指以鈮酸鋰、鉭酸鋰、石英等壓電單晶材料為基材制成的壓電薄膜。壓電單晶薄膜可將機械能轉換為電能,具備結構穩定、耐高溫、可控性強等優勢,在光電器件、微電子器件、通信器件以及能源存儲等領域擁有巨大應用潛力。
壓電單晶薄膜主要以鈮酸鋰、鉭酸鋰、石英等為原材料制成,鈮酸鋰和鉭酸鋰在其制備過程中應用較多。鈮酸鋰晶體作為新型無機材料,具備光透過范圍寬、光電效應豐富、化學穩定性好等優勢,在壓電材料、光電材料、鐵電材料制備過程中需求旺盛。受益于技術進步,我國鈮酸鋰晶體產量持續增長。2023年我國鈮酸鋰單晶產量達到近200萬片。原材料優勢將為我國壓電單晶薄膜行業發展奠定良好基礎。
壓電單晶薄膜制備方法包括化學氣相沉積法(CVD)、液相外延法(LPE)、分子束外延法(MBE)、溶膠-凝膠法、水熱合成法、脈沖激光沉積法(PLD)以及磁控濺射法等。分子束外延法指在高真空條件下使原材料蒸發并沉積于基板上,進而制成薄膜,該法具有成品質量好、參數易控制等優勢。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2030年中國壓電單晶薄膜行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,壓電單晶薄膜在眾多領域擁有潛在應用價值。在微電子器件領域,壓電單晶薄膜可用于制造集成電路、二極管以及晶體管等。近年來,隨著全球半導體產業向我國大陸轉移,我國集成電路產量持續增長。據國家工信部統計數據顯示,2023年我國集成電路產量達到3514億塊,同比增長6.9%。在應用需求帶動下,我國壓電單晶薄膜行業發展空間將進一步擴展。
我國壓電單晶薄膜主要生產商包括濟南晶正電子科技有限公司、珠海晶訊聚震科技有限公司等。晶正電子具備鈮酸鋰單晶薄膜以及鉭酸鋰單晶薄膜自主研發及批量生產實力,產品在射頻濾波器、光電探測器以及電光調制器中應用較多。
新思界
行業分析人士表示,壓電單晶薄膜作為壓電薄膜細分產品,性能優異,在眾多領域擁有巨大應用潛力。隨著下游行業發展速度加快,我國壓電單晶薄膜將迎來廣闊市場前景。預計未來一段時間,伴隨技術進步,我國壓電單晶薄膜生產成本有望降低,屆時其出貨量將進一步增長。