浙江碳化硅衬底6寸sic

SiC电子器件是微电子器件领域的研究热点之一。SiC材料的击穿电场有4MV/cm，很适合于制造高压功率器件的有源层。而由于SiC衬底存在缺点等原因，将它直接用于器件制造时，性能不好。SiC衬底经过外延之后，其表面缺点减少，晶格排列整齐，表面形貌良好，比衬底大为改观，此时将其用于制造器件可以提高器件的性能。为了提高击穿电压，厚的外延层、好的表面形貌和较低的掺杂浓度是必需的。一些高压双极性器件，需外延膜的厚度超过50μm,掺杂浓度小于2×1015cm-3,载流子寿命大过1us。对于高反压大功率器件，需要要在4H-SiC衬底上外延一层很厚的、低掺杂浓度的外延层。为了制作10KW的大功率器件，外延层厚度要达到100μm以上。高压、大电流、高可靠性SiC电子器件的不断发展对SiC外延薄膜提出了更多苛刻的要求，需要通过进一步深入的研究提高厚外延生长技术。采用碳化硅作衬底的LED器件亮度更高、能耗更低、寿命更长、单位芯片面积更小。浙江碳化硅衬底6寸sic

碳化硅半导体广泛应用于制造领域！众所周知，碳化硅半导体功率器件可以应用在新能源领域。“现在我们新能源汽车所用的电可能还有煤电，未来光伏发电就会占有更多比重，甚至全部使用光伏发电。”中科院院士欧阳明高曾在一次讨论会上这样说过，光伏需要新能源汽车来消费储能，而新能源汽车也需要完全的可再生能源。下一步两者的结合将形成新的增长点。在欧阳院士提到的三种主要应用“光伏逆变器+储能装置+新能源汽车”中，碳化硅（SiC）MOSFET功率器件都是不可或缺的重要半导体器件。郑州进口半绝缘碳化硅衬底SiC作为衬底材料应用的***程度仅次于蓝宝石，目前还没有第三种衬底用于GaNLED的商业化生产。

    降低碳化硅衬底的成本的三个方法：1）做大尺寸：衬底的尺寸越大，边缘的浪费就越小，有利于进一步降低芯片的成本。6英寸衬底面积为4英寸衬底的，相同的晶体制备时间内衬底面积的倍数提升带来衬底成本的大幅降低，与此同时，单片衬底上制备的芯片数量随着衬底尺寸增大而增多，单位芯片的成本也即随之降低。2）提高材料使用效率：由于技术限制，长晶时间很难缩短，而单位时间内长晶越厚成本越低，因此可以设法增加晶锭厚度；另一方面，目前的切割工艺很容易造成浪费，可以通过激光切割或其他技术手段减少切割损耗。3）提高良率：以山东天岳为例，碳化硅衬底产品良率逐年提升，综合良率由30%提升至38%，国内厂商良率情况普遍在40%左右，若能提升至60%-70%，碳化硅衬底生产成本将得到进一步下降。

碳化硅属于第三代半导体材料，在低功耗、小型化、高压、高频的应用场景有极大优势。第三代半导体材料以碳化硅、氮化镓为，与前两代半导体材料相比比较大的优势是较宽的禁带宽度，保证了其可击穿更高的电场强度，适合制备耐高压、高频的功率器件。碳化硅产业链分为衬底材料制备、外延层生长、器件制造以及下游应用。通常采用物相传输法（PVT法）制备碳化硅单晶，再在衬底上使用化学气相沉积法（CVD法）等生成外延片，制成相关器件。在SiC器件的产业链中，由于衬造工艺难度大，产业链价值量主要集中于上游衬底环节。SiC的临界击穿电场比常用半导体Si和GaAs都大很多。

    那氮化镓外延层为啥也要在碳化硅单晶衬底上长呢？理论上讲，氮化镓外延层比较好当然用本身氮化镓的单晶衬底，不过在之前的文章中也有提到，氮化镓的单晶实在是太难做了点，不仅反应过程难以控制、长得特别慢，而且面积较小、价格昂贵，商业化很是困难，而碳化硅和氮化镓有着超过95%的晶格适配度，性能指标远超其他衬底材料（如蓝宝石、硅、砷化镓等），因此碳化硅基氮化镓外延片成为比较好选择。综上所述，很容易理解为何碳化硅在业内会有“黄金赛道”这样的美称。对于碳化硅器件而言，其价值链可分为衬底—外延—晶圆—器件，其中衬底所占的成本比较高为50%——主要原因单晶生长缓慢且品质不够稳定，这也是早年时SiC没能得到的推广的主要原因。不过如今随着技术缺陷不断得到补足，碳化硅单晶衬底的成本正不断下降，可预期未来会是“钱”景无限。以下是国内部分碳化硅衬底供应商名单。 SiC衬底吸收380纳米以下的紫外光，不适合用来研发380纳米以下的紫外LED。浙江碳化硅衬底4寸sic

碳化硅半导体（这里指4H-SiC）是新一代宽禁带半导体。浙江碳化硅衬底6寸sic

碳化硅衬底主要有导电型及半绝缘型两种。其中，在导电型碳化硅衬底上生长碳化硅外延层制得碳化硅外延片，可进一步制成碳化硅功率器件，应用于新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网、航空航天等领域；在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层可以制得碳化硅基氮化镓外延片，可进一步制成微波射频器件，应用于5G通讯、雷达等领域。中国碳化硅衬底领域的研究从20世纪90年代末开始，在行业发展初期受到技术水平、设备规模产能的限制，未能进入工业化生产。21世纪，中国企业历经20年的研发与摸索，已经掌握了2-6英寸碳化硅衬底的生产加工技术。浙江碳化硅衬底6寸sic