广州碳化硅衬底进口6寸

时间:2022年05月20日 来源:

SiC由Si原子和C原子组成,其晶体结构具有同质多型体的特点,在半导体领域常见的是具有立方闪锌矿结构的3C-SiC和六方纤锌矿结构的4H-SiC和6H-SiC。21世纪以来以Si为基本材料的微电子机械系统(MEMS)已有长足的发展,随着MEMS应用领域的不断扩展,Si材料本身的性能局限性制约了Si基MEMS在高温、高频、强辐射及化学腐蚀等极端条件下的应用。因此寻找Si的新型替代材料正日益受到重视。在众多半导体材料中,SiC的机械强度、热学性能、抗腐蚀性、耐磨性等方面具有明显的优势,且与IC工艺兼容,故而在极端条件的MEMS应用中,成为Si的优先替代材料。SiC作为第三代半导体材料的杰出**由于其特有的物理化学特性成为制作高频、大功率、高温器件的理想材料。广州碳化硅衬底进口6寸

SiC晶体的获得早是用AchesonZ工艺将石英砂与C混合放入管式炉中2600℃反应生成,这种方法只能得到尺寸很小的多晶SiC。至1955年,Lely用无籽晶升华法生长出了针状3C-SiC孪晶,由此奠定了SiC的发展基础。20世纪80年代初Tairov等采用改进的升华工艺生长出SiC晶体,SiC作为一种实用半导体开始引起人们的研究兴趣,国际上一些先进国家和研究机构都投入巨资进行SiC研究。20世纪90年代初,Cree Research Inc用改进的Lely法生长6H-SiC晶片并实现商品化,并于1994年制备出4H-SiC晶片。这一突破性进展立即掀起了SiC晶体及相关技术研究的热潮。目前实现商业化的SiC晶片只有4H-和6H-型,且均采用PVD技术,以美国CreeResearch Inc为**。采用此法已逐步提高SiC晶体的质量和直径达7.5cm,目前晶圆直径已超过10cm,比较大有用面积达到40mm2,微导管密度已下降到小于0.1/cm2。广州碳化硅衬底进口6寸p-SiC电子迁移率比较高,饱和电子漂移速度**快,击穿电场**强,较适宜于制造高温、大功率、高频器件等。

    下游市场需求强劲,碳化硅衬底市场迎来黄金成长期导电型碳化硅衬底方面,受益于新能源汽车逆变器的巨大需求,将保持高速增长态势,根据中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟的数据显示,预计2020-2025年国内市场的需求,4英寸逐步从10万片市场减少到5万片,6英寸晶圆将从8万片增长到20万片;2025~2030年:4英寸晶圆将逐渐退出市场,6英寸晶圆将增长至40万片。半绝缘型碳化硅衬底方面,受下游5G基站强劲需求驱动,碳化硅基氮化镓高频射频器件将逐步加强市场渗透,市场空间广阔,预计2020-2025年国内市场的需求,4英寸逐步从5万片市场减少到2万片,6英寸晶圆将从5万片增长到10万片;2025~2030年:4英寸晶圆将逐渐退出市场,保守估计6英寸晶圆将增长至20万片。

碳化硅是技术密集型行业,对研发人员操作经验、资金投入有较高要求。国际巨头半导体公司研发早于国内公司数十年,提前完成了技术积累工作。因此,国内企业存在人才匮乏、技术水平较低的困难,制约了半导体行业的产业化进程发展。而在碳化硅第三代半导体产业中,行业整体处于产业化初期,中国企业与海外企业的差距明显缩小。受益于中国5G通讯、新能源等新兴产业的技术水平、产业化规模的地位,国内碳化硅器件巨大的应用市场空间驱动上游半导体行业快速发展,国内碳化硅厂商具有自身优势。在全球半导体材料供应不足的背景下,国际企业纷纷提出碳化硅产能扩张计划并保持高研发投入。同时,国内本土SiC厂家加速碳化硅领域布局,把握发展机会,追赶国际企业。碳化硅可在超过200℃的高温下长期稳定地工作。

随着电力电子变换系统对于效率和体积提出更高的要求,SiC(碳化硅)将会是越来越合适的半导体器件。尤其针对光伏逆变器和UPS应用,SiC器件是实现其高功率密度的一种非常有效的手段。由于SiC相对于Si的一些独特性,对于SiC技术的研究,可以追溯到上世界70年代。简单来说,SiC主要在以下3个方面具有明显的优势:击穿电压强度高(10倍于Si)更宽的能带隙(3倍于Si)热导率高(3倍于Si)这些特性使得SiC器件更适合应用在高功率密度、高开关频率的场合。当然,这些特性也使得大规模生产面临一些障碍,直到2000年初单晶SiC晶片出现才开始逐步量产。目前标准的是4英寸晶片,但是接下来6英寸晶片也要诞生,这会导致成本有显着的下降。而相比之下,当今12英寸的Si晶片已经很普遍,如果预测没有问题的话,接下来4到5年的时间18英寸的Si晶片也会出现。碳化硅材料的重要用途还包括:微波器件衬底、石墨烯外延衬底。广州碳化硅衬底进口led

SiC由Si原子和C原子组成,其晶体结构具有同质多型体的特点。广州碳化硅衬底进口6寸

碳化硅半导体是新一代宽禁带半导体,它具有热导率高(比硅高3倍)、与GaN晶格失配小(4%)等优势,非常适合用作新一代发光二极管(LED)衬底材料、大功率电力电子材料。

碳化硅半导体制备技术正不断取得进步,已经可以生长厚度为200μm的外延层,在此基础上研发出了反向阻塞电压高达8kV的SiC功率器件,如耗尽型功率MOSFET、结型场效应晶体管(JFET)、PIN二极管、IGBT以及GTO等。单管高达10kV的超高压功率器件已研发成功预计可在航空、航天、**、工业、电网等各个领域得到***的应用,我国正在实施“节能减排”的国家发展政策,碳化硅半导体无疑会对此起到巨大的推动用。 广州碳化硅衬底进口6寸

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