अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर, नई ऊर्जा वाहनों, फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन, स्मार्ट ग्रिड, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, एयरोस्पेस और कई अन्य क्षेत्रों में इसके व्यापक अनुप्रयोग की संभावनाओं के कारण, सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री के महत्वपूर्ण रणनीतिक महत्व को व्यापक रूप से सराहा गया है। संयुक्त राज्य अमेरिका, यूरोपीय संघ, जापान और दक्षिण कोरिया जैसे उन्नत पश्चिमी देशों ने अपने सिलिकॉन कार्बाइड उद्योग के विकास को बढ़ावा देने और भविष्य में अपनी अग्रणी स्थिति को मजबूत करने के लिए कई विकास योजनाएं और अनुसंधान एवं विकास परियोजनाएं शुरू की हैं।

01   क्री: "अगर आप अपना हिरण खो देते हैं, तो पूरी दुनिया उसे भगा लेगी।"    
 
       

सिलिकॉन कार्बाइड उद्योग के विकास इतिहास पर नज़र डालें तो, अमेरिकी कंपनी CREE एक समय अजेय पर्वत की तरह प्रतीत होती थी, जिसने लंबे समय तक वैश्विक सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री बाजार के 80% से अधिक हिस्से पर एकाधिकार जमा रखा था। हालांकि, हाल के वर्षों में, अमेरिकी कंपनी II-VI, अमेरिकी कंपनी GT Advanced, जर्मन कंपनी Sicrystal, जापानी कंपनी Showa Denko और चीन की कुछ नई कंपनियों (मुख्य रूप से China Electronics Semiconductor Materials Company, Tianke Heda, Shandong Tianyue आदि) ने CREE को कड़ी टक्कर दी है। 2018 के अंत में, CREE की बाजार हिस्सेदारी में गिरावट आई थी, लेकिन फिर भी यह 62% थी। 2020 में, CREE की बाजार हिस्सेदारी में 17% की भारी गिरावट आई और यह घटकर 45% रह गई।

 

 

चित्र 1: 2020 में वैश्विक एन-टाइप सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट बाजार हिस्सेदारी

क्री भाषा में "हिरण खो जाता है और पूरी दुनिया उसके पीछे भागती है"। हाल के वर्षों में, जो "छोटे भाई" कभी छाया में रहते थे, उन्होंने अपनी छुरी तेज कर ली है और क्री भाषा के साथ कदम मिला लिया है।

  शोवा डेन्को ने उत्पादन को छह बार बढ़ाया, जिससे इसकी वार्षिक उत्पादन क्षमता लगभग 110,000 पीस हो गई।      

शोवा डेन्को ने उत्पादन को छह बार बढ़ाया, जिससे इसकी वार्षिक उत्पादन क्षमता लगभग 110,000 पीस हो गई।

2012 से 2019 तक, शोवा डेन्को (एसडीके) ने अपनी सिलिकॉन कार्बाइड वेफर उत्पादन क्षमता को छह गुना बढ़ाया है। सितंबर 2012 में, शोवा डेन्को ने 4-इंच सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल वेफर्स की उत्पादन क्षमता को 2.5 गुना बढ़ाकर 1,500 वेफर्स प्रति माह कर दिया और 6-इंच सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल वेफर्स के विकास में तेजी लाने की घोषणा की। जून 2016 में, शोवा डेन्को ने अपनी सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल वेफर उत्पादन क्षमता का विस्तार जारी रखा और एचजीई वेफर्स का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू किया, जिसकी मासिक उत्पादन क्षमता 3,000 वेफर्स थी। सितंबर 2017 और जनवरी 2018 में, शोवा डेन्को ने दो बार और उत्पादन का विस्तार किया। जुलाई 2018 में, शोवा डेन्को ने अपनी उत्पादन क्षमता को और बढ़ाया, जिससे एचजीई (HGE) की उत्पादन क्षमता 5,000 वेफर्स प्रति माह से बढ़कर 7,000 वेफर्स प्रति माह हो गई। फरवरी 2019 में, शोवा डेन्को ने सिलिकॉन कार्बाइड वेफर की उत्पादन क्षमता को बढ़ाकर 9,000 पीस प्रति माह कर दिया। 2021 में, शोवा डेन्को ने घोषणा की कि उसने इन्फिनियन के साथ एक आपूर्ति अनुबंध पर हस्ताक्षर किए हैं।

  II-VI लेआउट 8 इंच का है, घरेलू बाजार को लेकर आशावादी दृष्टिकोण है।      

जुलाई 2015 में, II-VI ने 200 मिमी (8 इंच) 4H-SiC सबस्ट्रेट का प्रदर्शन किया; जनवरी 2019 में, II-VI ने 200 मिमी सिलिकॉन कार्बाइड सबस्ट्रेट के उत्पादन के लिए REACTION परियोजना के उपयोग की घोषणा की, जो विश्व की पहली 200 मिमी सिलिकॉन कार्बाइड पायलट लाइन थी; अक्टूबर 2019 में, II-VI ने RF पावर एम्पलीफायरों के लिए 200 मिमी व्यास वाले अर्ध-अरोधक सिलिकॉन कार्बाइड प्रोटोटाइप सबस्ट्रेट का शुभारंभ किया; 2021 में, II-VI द्वारा निवेशित सिलिकॉन कार्बाइड सबस्ट्रेट प्रसंस्करण लाइन को मेरे देश के फ़ूज़ौ में आधिकारिक तौर पर स्थापित किया गया। अगले पांच वर्षों में, कंपनी सिलिकॉन कार्बाइड सबस्ट्रेट की उत्पादन क्षमता को 5-10 गुना बढ़ाने की योजना बना रही है। इसके अलावा, अमेरिका की GT Advanced और जर्मनी की Sicrystal जैसी कंपनियों ने भी Infineon और STMicroelectronics जैसे प्रमुख निर्माताओं से आपूर्ति अनुबंध प्राप्त किए हैं, जिससे सिलिकॉन कार्बाइड बाजार हिस्सेदारी में और अधिक प्रतिस्पर्धा बढ़ गई है।

02   एक परिवार के प्रभुत्व के युग का अंत    
 
       

     

हालांकि CREE अभी भी बहुत मजबूत है, लेकिन यह एक निर्विवाद तथ्य है कि सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री के क्षेत्र में इसकी एकाधिकार स्थिति कमजोर हो रही है। इसके कई कारण हैं। मैं यहां केवल दो वस्तुनिष्ठ कारणों पर चर्चा करना चाहता हूं:

  एकाधिकार का विनाश अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम खेल का अपरिहार्य परिणाम है।    
     

सेमीकंडक्टर उद्योग श्रृंखला में, ग्राहक टर्मिनल के निकट स्थित डाउनस्ट्रीम कड़ियों का अक्सर अधिक प्रभाव होता है। एसटीमाइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स और इन्फिनियन जैसी दिग्गज कंपनियों को "बड़े स्टोरों द्वारा ग्राहकों को धमकाने" जैसी स्थिति से बचने के लिए अपस्ट्रीम कंपनियों पर नियंत्रण और संतुलन बनाए रखना सीखना होगा। अतीत में, सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट उद्योग पर प्रभुत्व रखने वाली कंपनी सीआरईई को लंबे समय से उनके लिए एक बड़ी चुनौती माना जाता रहा है।

तथ्य कथनी से कहीं अधिक प्रभावशाली होते हैं। पिछले अनुभवों के आधार पर यह कहा जा सकता है कि बड़े सिलिकॉन वेफर्स, फोटोरेसिस्ट, सीएमपी सामग्री, वेट केमिकल्स और टारगेट सामग्री जैसे अर्धचालक सामग्री उद्योगों में बाजार संरचना स्थिर होने के बाद कभी भी किसी एक कंपनी का दबदबा नहीं रहा है। सबसे आम स्थिति दो महाशक्तियों और कई मजबूत खिलाड़ियों की बाजार संरचना है (जैसे बड़े सिलिकॉन वेफर उद्योग में शिन-एत्सु और शेंगको, फोटोरेसिस्ट उद्योग में जेएसआर और टोक्यो ओन्का आदि)।

  औद्योगिक श्रृंखला के विकास के लिए एकाधिकार तोड़ना एक अपरिहार्य विकल्प है।      

     

कहावत है, "दुख में जन्म लो और सुख में मरो।" 2017 से पहले, हालांकि सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री की कीमतों में काफी गिरावट आई थी, लेकिन फोटोवोल्टिक सिलिकॉन और नीलम जैसे पर्याप्त प्रतिस्पर्धा वाले उद्योगों की तुलना में, उस समय कीमतों में गिरावट की गति की उद्योग जगत के जानकारों द्वारा आलोचना की गई थी, जिसके परिणामस्वरूप 2019 तक सिलिकॉन कार्बाइड उपकरणों की प्रति एम्पियर औसत कीमत मानक सिलिकॉन उपकरणों की तुलना में लगभग 5 गुना अधिक थी। वस्तुनिष्ठ रूप से देखा जाए तो, उस समय CREE के एकाधिकार ने पूरे उद्योग के दीर्घकालिक विकास में बाधा डाली थी। इसलिए, एकाधिकार को धीरे-धीरे तोड़ना पूरे उद्योग के पारिस्थितिक विकास के लिए आवश्यक है, और यह एक अपरिहार्य विकल्प भी है।

03   भविष्य के बारे में कुछ अनुमान    
 
       

भविष्य के बारे में, मैं अपने कुछ अनुमान साझा करना चाहूंगा:

सबसे पहले, अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम के बीच विभिन्न प्रतिस्पर्धाओं के कारण, यह अनुमान लगाया जा रहा है कि सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री के क्षेत्र में CREE की बाजार हिस्सेदारी भविष्य में और घटकर लगभग 30% तक हो जाएगी। भविष्य में, सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री का क्षेत्र दो महाशक्तियों और कई शक्तियों के बीच औद्योगिक प्रतिस्पर्धा के पैटर्न को दोहरा सकता है। संपूर्ण सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री उद्योग का औद्योगिक एकाग्रता अनुपात (HHI) 0.2-0.3 के बीच स्थिर रहने की उम्मीद है, ठीक उसी तरह जैसे बड़े सिलिकॉन वेफर्स, फोटोरेसिस्ट, CMP सामग्री और टारगेट जैसे कई अर्धचालक सामग्री उद्योगों में होता है। दूसरे, औद्योगिक एकाग्रता में गिरावट का अनिवार्य अर्थ यह होगा कि बाजार प्रतिस्पर्धा और तीव्र हो जाएगी। भविष्य में, सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट की कीमत में लगभग 15% प्रति वर्ष की दर से गिरावट जारी रह सकती है। दीर्घकाल में, सब्सट्रेट की कीमत में कमी संपूर्ण सिलिकॉन कार्बाइड उद्योग के विकास के लिए सकारात्मक महत्व रखती है। यदि यह प्रवृत्ति जारी रहती है, तो गैलियम नाइट्राइड और गैलियम ऑक्साइड जैसे बाहरी प्रतिस्पर्धी कारकों के लिए सिलिकॉन कार्बाइड उद्योग के लिए कोई बड़ा खतरा पैदा करना मुश्किल होगा। सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट बनाने वाली कंपनियों के लिए शायद सबसे बड़ा खतरा डाउनस्ट्रीम डिवाइस निर्माताओं से आएगा। उद्योग श्रृंखला के मौजूदा प्रतिस्पर्धी माहौल में, सिक्रिस्टल और नॉरस्टेल जैसी कंपनियों के लिए पहले से ही मुनाफा सुरक्षित कर लेना एक समझदारी भरा फैसला हो सकता है।

तीसरा, मैं व्यक्तिगत रूप से अपने देश के तीसरी पीढ़ी के सेमीकंडक्टर उद्योग के दीर्घकालिक विकास को लेकर आशावादी हूं। फिलहाल, YOLE ने केवल 2020 में कम प्रतिरोध वाले सिलिकॉन कार्बाइड की बाजार हिस्सेदारी रैंकिंग की घोषणा की है। चीनी कंपनियों की बाजार हिस्सेदारी में लगभग 360% की वृद्धि हुई है। यदि सेमी-इंसुलेटिंग सबस्ट्रेट्स को भी शामिल किया जाए, तो चीनी कंपनियों की बाजार हिस्सेदारी 10% से अधिक हो सकती है; चाइना इलेक्ट्रॉनिक्स सेमीकंडक्टर मैटेरियल्स कंपनी, हेबेई टोंगगुआंग और अन्य इकाइयां भी शीर्ष 10 में शामिल हो सकती हैं। भविष्य में, हम विशेष रूप से मजबूत क्षमताओं और संपूर्ण औद्योगिक श्रृंखलाओं वाली कंपनियों जैसे चाइना इलेक्ट्रॉनिक्स टेक्नोलॉजी (जिसकी सहायक कंपनी चाइना इलेक्ट्रॉनिक्स सेमीकंडक्टर मैटेरियल्स कंपनी मुख्य रूप से मैटेरियल्स पर केंद्रित है) और सानन ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स को लेकर आशावादी हैं। पढ़ने के लिए धन्यवाद!

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