Što se tiče vrsta ugljikovih grafitnih materijala koji se koriste u grafitnim proizvodima u poluvodičkoj i fotonaponskoj industriji, stručnjaci za industriju vjeruju da se mogu podijeliti u tri kategorije ili tri faze razvoja. Prva kategorija su grafitni proizvodi proizvedeni pomoću kompresijskog oblikovanja (ili ekstruzije ili vibracijskog oblikovanja). Ovi proizvodi trenutno predstavljaju mali dio materijala grafitnih materijala koji se koriste u poluvodičkoj i fotonaponske industrije. Druga kategorija je izotropni grafitni proizvodi visoke čistoće proizvedene pomoću izostatskog pritiska. Ovi se proizvodi trenutno najčešće koriste u poluvodičkoj i fotonaponskoj industriji, što čini više od 80% globalnog volumena grafitnog proizvoda koji se koristi u tim sektorima. Treća kategorija su kompoziti ugljikovog ugljika. To su noviji materijali i proizvodi koji zamjenjuju grafitne materijale u ovim aplikacijama.
Upotreba kompozita ugljikovog ugljika vlakana može se smatrati trećom fazom u nanošenju grijača, toplinske izolacijske materijale i drugih materijala u poluvodičkoj i fotonaponske industrije, što predstavlja višu razinu tehnološkog razvoja. Međutim, to ne znači da će se trenutno korišteni izotropni grafitni proizvodi visoke čistoće ukinuti i u potpunosti zamijeniti kompozitima ugljikovih ugljika. Stručnjaci u industriji vjeruju da niti jedna vrsta materijala i proizvoda neće zamijeniti drugu u poluvođenoj i fotonaponskoj industriji. Predviđaju da će se tržište razviti u situaciju u kojoj svaki ima značajan udio na tržištu.
Kompoziti ugljik-ugljik su ugljikove ojačane ugljikovim matricama. Nude izvanredne karakteristike kao što su lagana težina, izvrsna otpornost na ablaciju, otpornost na toplinski udar, velika tolerancija na oštećenja, čvrstoća visoke temperature i velika određivanja. Stoga se široko koriste u širokom rasponu polja, uključujući zrakoplovnu, zrakoplovnu i atomsku energiju. Nadalje, kompozitni materijali mogu se prilagoditi željenim svojstvima i oblicima za specifične primjene odabirom vrste vlakana, strukture, količine, prekursora matrice i uvjetima obrade. Slijedom toga, njihove se aplikacije šire i dobivaju sve veću pažnju. Kompoziti od ugljika-ugljika mnogo su jači od grafita i nude odličnu dimenzionalnu stabilnost, otpornost na udarce i otpornost na toplinski udar, pri čemu ukupna mehanička svojstva nadmašuju one grafita. Kroz pročišćavanje, sadržaj nečistoće metala u tim materijalima može se kontrolirati ispod 5 ppm.
Maketični proizvodi s ugljikovim ugljikom koji se koriste u poluvodičkoj i fotonaponskoj industriji nude sljedeće značajne prednosti u odnosu na tradicionalne grafitne proizvode:
① značajno proširuju životni vijek proizvoda i smanjuju vrijeme zamjene komponenata, poboljšavajući na taj način iskorištenje opreme i smanjujući troškove održavanja.
② U usporedbi s tradicionalnim grafitnim proizvodima, oni se mogu učiniti tanji, omogućujući postojeću opremu da proizvode proizvode duljeg i većeg promjera, štedeći značajna ulaganja u novu opremu i osiguravajući jednolično polje temperature.
③ Zbog izvrsnog otpora toplinskog udara, oni su manje osjetljivi na pucanje u opetovanim uvjetima toplinske vibracije visokog temperature, sprječavajući tako fluktuacije temperaturnog polja.
④ Tradicionalne grafitne proizvode za termičko polje teško je oblikovati prilikom povlačenja proizvoda velikog promjera. Međutim, zbog izvrsnih performansi kompozitnih materijala od ugljika-ugljika, proizvodi s ugljikovim ugljikom kompozitnim toplinskim poljem trenutno se široko koriste u procesima povlačenja velikog promjera u inozemstvu.
⑤ Korištenje kompozitnih materijala ugljikovog ugljika kao toplinske izolacije (toplinski štitnici) u pećima s jednim kristalom CZOCHRALSKI mogu postići značajne uštede energije u usporedbi s grafitnim materijalima zbog izvrsnih performansi toplinske izolacije (neki rezultati istraživanja sugeriraju 20% uštedu energije).