碳化硅是技術(shù)密集型行業(yè),對(duì)研發(fā)人員操作經(jīng)驗(yàn)、資金投入有較高要求。國(guó)際巨頭半導(dǎo)體公司研發(fā)早于國(guó)內(nèi)公司數(shù)十年,提前完成了技術(shù)積累工作。因此,國(guó)內(nèi)企業(yè)存在人才匱乏、技術(shù)水平較低的困難,制約了半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程發(fā)展。而在碳化硅第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中,行業(yè)整體處于產(chǎn)業(yè)化初期,中國(guó)企業(yè)與海外企業(yè)的差距明顯縮小。受益于中國(guó)5G通訊、新能源等新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的地位,國(guó)內(nèi)碳化硅器件巨大的應(yīng)用市場(chǎng)空間驅(qū)動(dòng)上游半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)碳化硅廠商具有自身優(yōu)勢(shì)。在全球半導(dǎo)體材料供應(yīng)不足的背景下,國(guó)際企業(yè)紛紛提出碳化硅產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃并保持高研發(fā)投入。同時(shí),國(guó)內(nèi)本土SiC廠家加速碳化硅領(lǐng)域布局,把握發(fā)展機(jī)會(huì),追...
隨著全球電子信息及太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)硅晶片需求量的快速增長(zhǎng),硅晶片線切割用碳化硅微粉的需求量也正在迅速增加。以碳化硅(SiC)及GaN為**的寬禁帶材料,是繼Si和GaAs之后的第三代半導(dǎo)體。與Si及GaAs相比,SiC具有寬禁帶、高熱導(dǎo)率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高飽和電子漂移速率、化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。所以,SiC特別適合于制造高溫、高頻、高功率、抗輻射、抗腐蝕的電子器件。此外,六方SiC與GaN晶格和熱膨脹相匹配,也是制造高亮度GaN發(fā)光和激光二極管的理想襯底材料。SiC晶體目前主要應(yīng)用于光電器件如藍(lán)綠光發(fā)光二極管以及紫外光激光二極管和功率器件包括大功率肖托基二極管,MES晶體管微波器件等。蘇州...
碳化硅是技術(shù)密集型行業(yè),對(duì)研發(fā)人員操作經(jīng)驗(yàn)、資金投入有較高要求。國(guó)際巨頭半導(dǎo)體公司研發(fā)早于國(guó)內(nèi)公司數(shù)十年,提前完成了技術(shù)積累工作。因此,國(guó)內(nèi)企業(yè)存在人才匱乏、技術(shù)水平較低的困難,制約了半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程發(fā)展。而在碳化硅第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中,行業(yè)整體處于產(chǎn)業(yè)化初期,中國(guó)企業(yè)與海外企業(yè)的差距明顯縮小。受益于中國(guó)5G通訊、新能源等新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的地位,國(guó)內(nèi)碳化硅器件巨大的應(yīng)用市場(chǎng)空間驅(qū)動(dòng)上游半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)碳化硅廠商具有自身優(yōu)勢(shì)。在全球半導(dǎo)體材料供應(yīng)不足的背景下,國(guó)際企業(yè)紛紛提出碳化硅產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃并保持高研發(fā)投入。同時(shí),國(guó)內(nèi)本土SiC廠家加速碳化硅領(lǐng)域布局,把握發(fā)展機(jī)會(huì),追...
碳化硅襯底成本下降趨勢(shì)可期。在碳化硅器件成本結(jié)構(gòu)中,襯底成本約占50%。碳化硅襯底較低的供應(yīng)量和較高的價(jià)格一直是制約碳化硅基器件大規(guī)模應(yīng)用的主要因素之一,碳化硅襯底需要在2500度高溫設(shè)備下進(jìn)行生產(chǎn),而硅晶只需1500度;碳化硅晶圓約需要7至10天,而硅晶棒只需要2天半;目前碳化硅晶圓主要是4英寸與6英寸,而用于功率器件的硅晶圓以8英寸為主,這意味著碳化硅單晶片所產(chǎn)芯片數(shù)量較少、碳化硅芯片制造成本較高,目前碳化硅功率器件的價(jià)格仍數(shù)倍于硅基器件,下游應(yīng)用領(lǐng)域仍需平衡碳化硅器件的高價(jià)格與碳化硅器件優(yōu)越性能帶來(lái)的綜合成本下降間的關(guān)系。SiC作為第三代半導(dǎo)體材料的杰出**由于其特有的物理化學(xué)特性成為制...
碳化硅襯底材料是新的一代半導(dǎo)體材料,其應(yīng)用領(lǐng)域具有較強(qiáng)的戰(zhàn)略意義。中國(guó)正逐步成長(zhǎng)為全球?qū)捊麕О雽?dǎo)體材料生產(chǎn)的主要競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)之一。碳化硅襯底短期內(nèi)依然會(huì)面臨制備難度大、成本高昂的挑戰(zhàn),目前碳化硅功率器件的價(jià)格仍數(shù)倍于硅基器件,下游應(yīng)用領(lǐng)域仍需平衡碳化硅器件的高價(jià)格與因碳化硅器件的優(yōu)越性能帶來(lái)的綜合成本下降之間的關(guān)系。碳化硅半導(dǎo)體主要應(yīng)用于以5G通信、**、航空航天為的射頻領(lǐng)域和以新能源汽車、“新基建”為的電力電子領(lǐng)域,在民用、領(lǐng)域均具有明確且可觀的市場(chǎng)前景作者:見微數(shù)據(jù)鏈接:源:雪球著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系作者獲得授權(quán),非商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。風(fēng)險(xiǎn)提示:本文所提到的觀點(diǎn)只個(gè)人的意...
半絕緣型碳化硅襯底主要應(yīng)用于制造氮化鎵射頻器件。通過(guò)在半絕緣型碳化硅襯底上生長(zhǎng)氮化鎵外延層,制得碳化硅基氮化鎵外延片,可進(jìn)一步制成氮化鎵射頻器件;導(dǎo)電型碳化硅襯底主要應(yīng)用于制造功率器件。與傳統(tǒng)硅功率器件制作工藝不同,碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅襯底上,需在導(dǎo)電型襯底上生長(zhǎng)碳化硅外延層得到碳化硅外延片,并在外延層上制造各類功率器件。大尺寸碳化硅襯底有助于實(shí)現(xiàn)降本增效,已成主流發(fā)展趨勢(shì)。襯底尺寸越大,單位襯底可生產(chǎn)更多的芯片,因而單位芯片成本越低,同時(shí)邊緣浪費(fèi)的減少將進(jìn)一步降低芯片生產(chǎn)成本。目前業(yè)內(nèi)企業(yè)量產(chǎn)的碳化硅襯底主要以4英寸和6英寸為主,在半絕緣型碳化硅市場(chǎng),目前襯底規(guī)格以...
隨著全球電子信息及太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)硅晶片需求量的快速增長(zhǎng),硅晶片線切割用碳化硅微粉的需求量也正在迅速增加。以碳化硅(SiC)及GaN為**的寬禁帶材料,是繼Si和GaAs之后的第三代半導(dǎo)體。與Si及GaAs相比,SiC具有寬禁帶、高熱導(dǎo)率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高飽和電子漂移速率、化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。所以,SiC特別適合于制造高溫、高頻、高功率、抗輻射、抗腐蝕的電子器件。此外,六方SiC與GaN晶格和熱膨脹相匹配,也是制造高亮度GaN發(fā)光和激光二極管的理想襯底材料。SiC晶體目前主要應(yīng)用于光電器件如藍(lán)綠光發(fā)光二極管以及紫外光激光二極管和功率器件包括大功率肖托基二極管,MES晶體管微波器件等。碳化硅可在超...
碳化硅sic的電學(xué)性質(zhì)SiC的臨界擊穿電場(chǎng)比常用半導(dǎo)體Si和GaAs都大很多,這說(shuō)明SiC材料制作的器件可承受很大的外加電壓,具備很好的耐高特性。另外,擊穿電場(chǎng)和熱導(dǎo)率決定器件的最大功率傳輸能力。擊穿電場(chǎng)對(duì)直流偏壓轉(zhuǎn)換為射頻功率給出一個(gè)基本的界限,而熱導(dǎo)率決定了器件獲得恒定直流功率的難易程度。SiC具有優(yōu)于Si和GaAs的高溫工作特性,因?yàn)镾iC的熱導(dǎo)率和擊穿電場(chǎng)均高出Si,GaAs好幾倍,帶隙也是GaAs,Si的兩三倍。電子遷移率和空穴遷移率表示單位電場(chǎng)下載流子的漂移速度,是器件很重要的參數(shù),會(huì)影響到微波器件跨導(dǎo)、FET的輸出增益、功率FET的導(dǎo)通電阻以及其他參數(shù)。4H-SiC電...
SiC碳化硅是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一:由碳元素和硅元素組成的一種化合物半導(dǎo)體材料。相比傳統(tǒng)的硅材料(Si),碳化硅(SiC)的禁帶寬度是硅的3倍;導(dǎo)熱率為硅的4-5倍;擊穿電壓為硅的8-10倍;電子飽和漂移速率為硅的2-3倍。優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:1)耐高壓特性:更低的阻抗、禁帶寬度更寬,能承受更大的電流和電壓,帶來(lái)更小尺寸的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和更高的效率;2)耐高頻特性:SiC器件在關(guān)斷過(guò)程中不存在電流拖尾現(xiàn)象,能有效提高元件的開關(guān)速度(大約是Si的3-10倍),適用于更高頻率和更快的開關(guān)速度;3)耐高溫特性:SiC相較硅擁有更高的熱導(dǎo)率,能在更高溫度下工作。碳化硅襯底公司的聯(lián)系方式。河...
碳化硅SiC的應(yīng)用前景 由于SiC具有上述眾多優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),不僅能夠作為一種良好的高溫結(jié)構(gòu)材料,也是一種理想的高溫半導(dǎo)體材料。近20年,伴隨薄膜制備技術(shù)的高速發(fā)展,SiC薄膜已經(jīng)被***應(yīng)用于保護(hù)涂層、光致發(fā)光、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、薄膜發(fā)光二極管以及非晶Si太陽(yáng)能電池的窗口材料等。另外,作為結(jié)構(gòu)材料的SiC薄膜還被認(rèn)為是核聚變堆中比較好的防護(hù)材料,在不銹鋼基體上沉積一層SiC薄膜,可以**地降低氚的滲透率,并保持聚變反應(yīng)的穩(wěn)定性??偨Y(jié)起來(lái),SiC具有以下幾個(gè)方面的應(yīng)用:(1)高的硬度與熱穩(wěn)定性,可用于***涂層;(2)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),在核反應(yīng)技術(shù)中用作核聚變堆等離子體的面對(duì)材料:(3)大的禁帶寬...
碳化硅是技術(shù)密集型行業(yè),對(duì)研發(fā)人員操作經(jīng)驗(yàn)、資金投入有較高要求。國(guó)際巨頭半導(dǎo)體公司研發(fā)早于國(guó)內(nèi)公司數(shù)十年,提前完成了技術(shù)積累工作。因此,國(guó)內(nèi)企業(yè)存在人才匱乏、技術(shù)水平較低的困難,制約了半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程發(fā)展。而在碳化硅第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中,行業(yè)整體處于產(chǎn)業(yè)化初期,中國(guó)企業(yè)與海外企業(yè)的差距明顯縮小。受益于中國(guó)5G通訊、新能源等新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的地位,國(guó)內(nèi)碳化硅器件巨大的應(yīng)用市場(chǎng)空間驅(qū)動(dòng)上游半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)碳化硅廠商具有自身優(yōu)勢(shì)。在全球半導(dǎo)體材料供應(yīng)不足的背景下,國(guó)際企業(yè)紛紛提出碳化硅產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃并保持高研發(fā)投入。同時(shí),國(guó)內(nèi)本土SiC廠家加速碳化硅領(lǐng)域布局,把握發(fā)展機(jī)會(huì),追...
半導(dǎo)體材料是碳化硅相當(dāng)有前景的應(yīng)用領(lǐng)域之一,碳化硅是目前發(fā)展成熟的第三代半導(dǎo)體材料。隨著生產(chǎn)成本的降低,SiC半導(dǎo)體正在逐步取代一、二代半導(dǎo)體。碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈主要包括碳化硅高純粉料、單晶襯底、外延片、功率器件、模塊封裝和終端應(yīng)用等環(huán)節(jié)。在第三代半導(dǎo)體應(yīng)用中,碳化硅半導(dǎo)體的優(yōu)勢(shì)在于可與氮化鎵半導(dǎo)體互補(bǔ),氮化鎵半導(dǎo)體材料的市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域集中在1000V以下,偏向中低電壓范圍,目前商業(yè)碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)品電壓等級(jí)為600~1700V。由于SiC器件高轉(zhuǎn)換效率、低發(fā)熱特性和輕量化等優(yōu)勢(shì),下業(yè)需求持續(xù)增加,有取代SiO2器件的趨勢(shì)。碳化硅襯底的價(jià)格哪家比較優(yōu)惠?四川碳化硅襯底進(jìn)口6寸n型由于電動(dòng)汽車(EV...
下游市場(chǎng)需求強(qiáng)勁,碳化硅襯底市場(chǎng)迎來(lái)黃金成長(zhǎng)期導(dǎo)電型碳化硅襯底方面,受益于新能源汽車逆變器的巨大需求,將保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),根據(jù)中國(guó)寬禁帶功率半導(dǎo)體及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計(jì)2020-2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求,4英寸逐步從10萬(wàn)片市場(chǎng)減少到5萬(wàn)片,6英寸晶圓將從8萬(wàn)片增長(zhǎng)到20萬(wàn)片;2025~2030年:4英寸晶圓將逐漸退出市場(chǎng),6英寸晶圓將增長(zhǎng)至40萬(wàn)片。半絕緣型碳化硅襯底方面,受下游5G基站強(qiáng)勁需求驅(qū)動(dòng),碳化硅基氮化鎵高頻射頻器件將逐步加強(qiáng)市場(chǎng)滲透,市場(chǎng)空間廣闊,預(yù)計(jì)2020-2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求,4英寸逐步從5萬(wàn)片市場(chǎng)減少到2萬(wàn)片,6英寸晶圓將從5萬(wàn)片增長(zhǎng)到10萬(wàn)片;2...
隨著全球電子信息及太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)硅晶片需求量的快速增長(zhǎng),硅晶片線切割用碳化硅微粉的需求量也正在迅速增加。以碳化硅(SiC)及GaN為**的寬禁帶材料,是繼Si和GaAs之后的第三代半導(dǎo)體。與Si及GaAs相比,SiC具有寬禁帶、高熱導(dǎo)率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高飽和電子漂移速率、化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。所以,SiC特別適合于制造高溫、高頻、高功率、抗輻射、抗腐蝕的電子器件。此外,六方SiC與GaN晶格和熱膨脹相匹配,也是制造高亮度GaN發(fā)光和激光二極管的理想襯底材料。SiC晶體目前主要應(yīng)用于光電器件如藍(lán)綠光發(fā)光二極管以及紫外光激光二極管和功率器件包括大功率肖托基二極管,MES晶體管微波器件等。為了...
SiC碳化硅是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一:由碳元素和硅元素組成的一種化合物半導(dǎo)體材料。相比傳統(tǒng)的硅材料(Si),碳化硅(SiC)的禁帶寬度是硅的3倍;導(dǎo)熱率為硅的4-5倍;擊穿電壓為硅的8-10倍;電子飽和漂移速率為硅的2-3倍。優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:1)耐高壓特性:更低的阻抗、禁帶寬度更寬,能承受更大的電流和電壓,帶來(lái)更小尺寸的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和更高的效率;2)耐高頻特性:SiC器件在關(guān)斷過(guò)程中不存在電流拖尾現(xiàn)象,能有效提高元件的開關(guān)速度(大約是Si的3-10倍),適用于更高頻率和更快的開關(guān)速度;3)耐高溫特性:SiC相較硅擁有更高的熱導(dǎo)率,能在更高溫度下工作。蘇州性價(jià)比較好的碳化硅襯底的...
碳化硅襯底可分為兩類:一類是具有高電阻率(電阻率≥105Ω·cm)的半絕緣型碳化硅襯底,另一類是低電阻率(電阻率區(qū)間為15~30mΩ·cm)的導(dǎo)電型碳化硅襯底。國(guó)內(nèi)供需仍存缺口,有效產(chǎn)能不足。我國(guó)2020年碳化硅導(dǎo)電型襯底產(chǎn)能約40萬(wàn)片/年(約當(dāng)4英寸)、外延片折合6英寸22萬(wàn)片/年、器件26萬(wàn)片/年;半絕緣型襯底折算4英寸產(chǎn)能近18萬(wàn)片/年。受限于良率及技術(shù)影響,目前國(guó)內(nèi)實(shí)際項(xiàng)目投產(chǎn)較為有限,實(shí)際產(chǎn)能開出率較低。隨著新能源汽車、5G等下游應(yīng)用市場(chǎng)的快速起量,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品供給無(wú)法滿足需求,目前第三代半導(dǎo)體主要環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)化率仍然較低,超過(guò)80%的產(chǎn)品要靠進(jìn)口。在現(xiàn)已開發(fā)的寬禁帶半導(dǎo)體中,碳化硅(S...
SiC電子器件是微電子器件領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。SiC材料的擊穿電場(chǎng)有4MV/cm,很適合于制造高壓功率器件的有源層。而由于SiC襯底存在缺點(diǎn)等原因,將它直接用于器件制造時(shí),性能不好。SiC襯底經(jīng)過(guò)外延之后,其表面缺點(diǎn)減少,晶格排列整齊,表面形貌良好,比襯底大為改觀,此時(shí)將其用于制造器件可以提高器件的性能。為了提高擊穿電壓,厚的外延層、好的表面形貌和較低的摻雜濃度是必需的。一些高壓雙極性器件,需外延膜的厚度超過(guò)50μm,摻雜濃度小于2×1015cm-3,載流子壽命大過(guò)1us。對(duì)于高反壓大功率器件,需要要在4H-SiC襯底上外延一層很厚的、低摻雜濃度的外延層。為了制作10KW的大功率器...
碳化硅sic的電學(xué)性質(zhì)SiC的臨界擊穿電場(chǎng)比常用半導(dǎo)體Si和GaAs都大很多,這說(shuō)明SiC材料制作的器件可承受很大的外加電壓,具備很好的耐高特性。另外,擊穿電場(chǎng)和熱導(dǎo)率決定器件的最大功率傳輸能力。擊穿電場(chǎng)對(duì)直流偏壓轉(zhuǎn)換為射頻功率給出一個(gè)基本的界限,而熱導(dǎo)率決定了器件獲得恒定直流功率的難易程度。SiC具有優(yōu)于Si和GaAs的高溫工作特性,因?yàn)镾iC的熱導(dǎo)率和擊穿電場(chǎng)均高出Si,GaAs好幾倍,帶隙也是GaAs,Si的兩三倍。電子遷移率和空穴遷移率表示單位電場(chǎng)下載流子的漂移速度,是器件很重要的參數(shù),會(huì)影響到微波器件跨導(dǎo)、FET的輸出增益、功率FET的導(dǎo)通電阻以及其他參數(shù)。4H-SiC電...
經(jīng)過(guò)數(shù)十年不懈的努力,目前,全球只有少數(shù)的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)研發(fā)出了碳化硅晶體生長(zhǎng)和加工技術(shù)。在產(chǎn)業(yè)化方面,只有以美國(guó)Cree為**的少數(shù)幾家能夠提供碳化硅晶片,國(guó)內(nèi)的碳化硅晶片的需求全賴于進(jìn)口。目前,全球市場(chǎng)上碳化硅晶片價(jià)格昂貴,一片2英寸碳化硅晶片的國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格高達(dá)500美元(2006年),但仍供不應(yīng)求,高昂的原材料成本占碳化硅半導(dǎo)體器件價(jià)格的百分之四十以上,碳化硅晶片價(jià)格已成為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。因而,采用技術(shù)的碳化硅晶體生長(zhǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),降低碳化硅晶片生產(chǎn)成本,將促進(jìn)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,拓展市場(chǎng)需求。目前商用碳化硅外延設(shè)備生長(zhǎng)速率一般為每小時(shí)10μm,且不能...
碳化硅屬于第三代半導(dǎo)體材料,在低功耗、小型化、高壓、高頻的應(yīng)用場(chǎng)景有極大優(yōu)勢(shì)。第三代半導(dǎo)體材料以碳化硅、氮化鎵為,與前兩代半導(dǎo)體材料相比比較大的優(yōu)勢(shì)是較寬的禁帶寬度,保證了其可擊穿更高的電場(chǎng)強(qiáng)度,適合制備耐高壓、高頻的功率器件。碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈分為襯底材料制備、外延層生長(zhǎng)、器件制造以及下游應(yīng)用。通常采用物相傳輸法(PVT法)制備碳化硅單晶,再在襯底上使用化學(xué)氣相沉積法(CVD法)等生成外延片,制成相關(guān)器件。在SiC器件的產(chǎn)業(yè)鏈中,由于襯造工藝難度大,產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值量主要集中于上游襯底環(huán)節(jié)。碳化硅被譽(yù)為下一代半導(dǎo)體材料,其具有眾多優(yōu)異的物理化學(xué)特性應(yīng)用于光電器件、高頻大功率、高溫電子器件。導(dǎo)電碳化硅襯底...
碳化硅襯底主要有導(dǎo)電型及半絕緣型兩種。其中,在導(dǎo)電型碳化硅襯底上生長(zhǎng)碳化硅外延層制得碳化硅外延片,可進(jìn)一步制成碳化硅功率器件,應(yīng)用于新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域;在半絕緣型碳化硅襯底上生長(zhǎng)氮化鎵外延層可以制得碳化硅基氮化鎵外延片,可進(jìn)一步制成微波射頻器件,應(yīng)用于5G通訊、雷達(dá)等領(lǐng)域。中國(guó)碳化硅襯底領(lǐng)域的研究從20世紀(jì)90年代末開始,在行業(yè)發(fā)展初期受到技術(shù)水平、設(shè)備規(guī)模產(chǎn)能的限制,未能進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。21世紀(jì),中國(guó)企業(yè)歷經(jīng)20年的研發(fā)與摸索,已經(jīng)掌握了2-6英寸碳化硅襯底的生產(chǎn)加工技術(shù)。與傳統(tǒng)硅基功率電力電子器件相比,碳化硅基功率器件可以**降低能耗,節(jié)約電力。深圳碳...
N型碳化硅襯底材料是支撐電力電子行業(yè)發(fā)展必不可少的重要材料。其耐高壓、耐高頻等突出的物理特性可以廣泛應(yīng)用于大功率高頻電子器件、電動(dòng)汽車PCU、光伏逆變、軌道交通電力控制系統(tǒng)等領(lǐng)域,起到減小體積簡(jiǎn)化系統(tǒng),提升功率密度的作用,發(fā)光二極管(LED)是利用半導(dǎo)體中電子與空穴復(fù)合發(fā)光的一種電子元器件,是一種節(jié)能環(huán)保的冷光源。SiC材料具有與GaN晶格失配小、熱導(dǎo)率高、器件尺寸小、抗靜電能力強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)是GaN系外延材料的理想襯底,由于其良好的熱導(dǎo)率,解決了功率型GaN-LED器件的散熱問(wèn)題,特別適合制備大功率的半導(dǎo)體照明用LED,這樣提高了出光效率,又能有效的降低能耗。SiC的基本結(jié)構(gòu)單元是Si-...
新能源汽車是碳化硅功率器件市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)。SiC功率器件主要應(yīng)用于新能源車逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和車載充電器(OBC)等電控領(lǐng)域,以完成較Si更高效的電能轉(zhuǎn)換。預(yù)計(jì)隨著新能源車需求快速爆發(fā),以及SiC襯底工藝成熟、帶來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈降本增效,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望提速。1)應(yīng)用端:解決電動(dòng)車?yán)m(xù)航痛點(diǎn)。據(jù)Wolfspeed測(cè)算,將純電動(dòng)汽車逆變器中的功率組件改成SiC時(shí),可降低電力電子系統(tǒng)的體積、重量和成本,提升車輛5%-10%的續(xù)航。據(jù)英飛凌測(cè)算,SiC器件整體損耗相比Si基器件降低80%以上,導(dǎo)通及開關(guān)損耗減小,有助于增加電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程。SiC的熱穩(wěn)定性比較高。在常壓下不會(huì)熔化。四川碳化硅...
隨著下游新能源汽車、充電樁、光伏、5G基站等領(lǐng)域的爆發(fā),了對(duì)第三代半導(dǎo)體——碳化硅材料襯底、外延與器件方面的巨大市場(chǎng)需求,國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)紛紛通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與資本投入布局碳化硅產(chǎn)業(yè),我們首先來(lái)探討一下碳化硅襯底的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。碳化硅分為立方相(閃鋅礦結(jié)構(gòu))、六方相(纖鋅礦結(jié)構(gòu))和菱方相3大類共 260多種結(jié)構(gòu),目前只有六方相中的 4H-SiC、6H-SiC才有商業(yè)價(jià)值。另碳化硅根據(jù)電學(xué)性能的不同主要可分為高電阻(電阻率 ≥105Ω·cm)的半絕緣型碳化硅襯底和低電阻(電阻率區(qū)間為 15~30mΩ·cm)的導(dǎo)電型碳化硅襯底,滿足不同功能芯片需求碳化硅(SiC)由于其獨(dú)特的物理及電子特性,在一些應(yīng)用上...
碳化硅屬于第三代半導(dǎo)體材料,在低功耗、小型化、高壓、高頻的應(yīng)用場(chǎng)景有極大優(yōu)勢(shì)。第三代半導(dǎo)體材料以碳化硅、氮化鎵為,與前兩代半導(dǎo)體材料相比比較大的優(yōu)勢(shì)是較寬的禁帶寬度,保證了其可擊穿更高的電場(chǎng)強(qiáng)度,適合制備耐高壓、高頻的功率器件。碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈分為襯底材料制備、外延層生長(zhǎng)、器件制造以及下游應(yīng)用。通常采用物相傳輸法(PVT法)制備碳化硅單晶,再在襯底上使用化學(xué)氣相沉積法(CVD法)等生成外延片,制成相關(guān)器件。在SiC器件的產(chǎn)業(yè)鏈中,由于襯造工藝難度大,產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值量主要集中于上游襯底環(huán)節(jié)。SiC具有高溫強(qiáng)度大、抗氧化性強(qiáng)、耐磨損性好、熱穩(wěn)定性佳、熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率大、硬度高以及抗熱震。江蘇4寸sic...
碳化硅SiC的應(yīng)用前景由于SiC具有上述眾多優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),不僅能夠作為一種良好的高溫結(jié)構(gòu)材料,也是一種理想的高溫半導(dǎo)體材料。近20年,伴隨薄膜制備技術(shù)的高速發(fā)展,SiC薄膜已經(jīng)被***應(yīng)用于保護(hù)涂層、光致發(fā)光、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、薄膜發(fā)光二極管以及非晶Si太陽(yáng)能電池的窗口材料等。另外,作為結(jié)構(gòu)材料的SiC薄膜還被認(rèn)為是核聚變堆中比較好的防護(hù)材料,在不銹鋼基體上沉積一層SiC薄膜,可以**地降低氚的滲透率,并保持聚變反應(yīng)的穩(wěn)定性??偨Y(jié)起來(lái),SiC具有以下幾個(gè)方面的應(yīng)用:(1)高的硬度與熱穩(wěn)定性,可用于***涂層;(2)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),在核反應(yīng)技術(shù)中用作核聚變堆等離子體的面對(duì)材料:(3)大的禁帶寬度,...
碳化硅SiC的應(yīng)用前景由于SiC具有上述眾多優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),不僅能夠作為一種良好的高溫結(jié)構(gòu)材料,也是一種理想的高溫半導(dǎo)體材料。近20年,伴隨薄膜制備技術(shù)的高速發(fā)展,SiC薄膜已經(jīng)被***應(yīng)用于保護(hù)涂層、光致發(fā)光、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、薄膜發(fā)光二極管以及非晶Si太陽(yáng)能電池的窗口材料等。另外,作為結(jié)構(gòu)材料的SiC薄膜還被認(rèn)為是核聚變堆中比較好的防護(hù)材料,在不銹鋼基體上沉積一層SiC薄膜,可以**地降低氚的滲透率,并保持聚變反應(yīng)的穩(wěn)定性。總結(jié)起來(lái),SiC具有以下幾個(gè)方面的應(yīng)用:(1)高的硬度與熱穩(wěn)定性,可用于***涂層;(2)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),在核反應(yīng)技術(shù)中用作核聚變堆等離子體的面對(duì)材料:(3)大的禁帶寬度,...
降低碳化硅襯底的成本的三個(gè)方法:1)做大尺寸:襯底的尺寸越大,邊緣的浪費(fèi)就越小,有利于進(jìn)一步降低芯片的成本。6英寸襯底面積為4英寸襯底的,相同的晶體制備時(shí)間內(nèi)襯底面積的倍數(shù)提升帶來(lái)襯底成本的大幅降低,與此同時(shí),單片襯底上制備的芯片數(shù)量隨著襯底尺寸增大而增多,單位芯片的成本也即隨之降低。2)提高材料使用效率:由于技術(shù)限制,長(zhǎng)晶時(shí)間很難縮短,而單位時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)晶越厚成本越低,因此可以設(shè)法增加晶錠厚度;另一方面,目前的切割工藝很容易造成浪費(fèi),可以通過(guò)激光切割或其他技術(shù)手段減少切割損耗。3)提高良率:以山東天岳為例,碳化硅襯底產(chǎn)品良率逐年提升,綜合良率由30%提升至38%,國(guó)內(nèi)廠商良率情況普遍...
碳化硅襯底主要有導(dǎo)電型及半絕緣型兩種。其中,在導(dǎo)電型碳化硅襯底上生長(zhǎng)碳化硅外延層制得碳化硅外延片,可進(jìn)一步制成碳化硅功率器件,應(yīng)用于新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域;在半絕緣型碳化硅襯底上生長(zhǎng)氮化鎵外延層可以制得碳化硅基氮化鎵外延片,可進(jìn)一步制成微波射頻器件,應(yīng)用于5G通訊、雷達(dá)等領(lǐng)域。中國(guó)碳化硅襯底領(lǐng)域的研究從20世紀(jì)90年代末開始,在行業(yè)發(fā)展初期受到技術(shù)水平、設(shè)備規(guī)模產(chǎn)能的限制,未能進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。21世紀(jì),中國(guó)企業(yè)歷經(jīng)20年的研發(fā)與摸索,已經(jīng)掌握了2-6英寸碳化硅襯底的生產(chǎn)加工技術(shù)。功率半導(dǎo)體器件是實(shí)現(xiàn)電力控制的關(guān)鍵,與Si相比,碳化硅半導(dǎo)體非常適合制作功率器件。...
碳化硅襯底可分為兩類:一類是具有高電阻率(電阻率≥105Ω·cm)的半絕緣型碳化硅襯底,另一類是低電阻率(電阻率區(qū)間為15~30mΩ·cm)的導(dǎo)電型碳化硅襯底。國(guó)內(nèi)供需仍存缺口,有效產(chǎn)能不足。我國(guó)2020年碳化硅導(dǎo)電型襯底產(chǎn)能約40萬(wàn)片/年(約當(dāng)4英寸)、外延片折合6英寸22萬(wàn)片/年、器件26萬(wàn)片/年;半絕緣型襯底折算4英寸產(chǎn)能近18萬(wàn)片/年。受限于良率及技術(shù)影響,目前國(guó)內(nèi)實(shí)際項(xiàng)目投產(chǎn)較為有限,實(shí)際產(chǎn)能開出率較低。隨著新能源汽車、5G等下游應(yīng)用市場(chǎng)的快速起量,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品供給無(wú)法滿足需求,目前第三代半導(dǎo)體主要環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)化率仍然較低,超過(guò)80%的產(chǎn)品要靠進(jìn)口。碳化硅是發(fā)展第3代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)...