碳化硅（SiC）是第三代化合物半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基石是芯片，制作芯片的材料按照歷史進(jìn)程分為：代半導(dǎo)體材料（大部分為目前使用的高純度硅），第二代化合物半導(dǎo)體材料（砷化鎵、磷化銦），第三代化合物半導(dǎo)體材料（碳化硅、氮化鎵）。碳化硅因其優(yōu)越的物理性能：高禁帶寬度（對應(yīng)高擊穿電場和高功率密度）、高電導(dǎo)率、高熱導(dǎo)率，將是未來被使用的制作半導(dǎo)體芯片的基礎(chǔ)材料。從產(chǎn)業(yè)格局看，目前全球SiC產(chǎn)業(yè)格局呈現(xiàn)美國、歐洲、日本三足鼎立態(tài)勢。其中美國全球獨(dú)大，占有全球SiC產(chǎn)量的70%~80%，碳化硅晶圓市場CREE一家市占率高達(dá)6成之多；歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件以及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，在全球電力電子市場擁有強(qiáng)大的話語權(quán)；日本是設(shè)備和模塊開發(fā)方面的者。 SiC會發(fā)生氧化反應(yīng)，所以在其表面加一SiO2層以防止氧化。浙江4寸sic碳化硅襯底

功率半導(dǎo)體多被用于轉(zhuǎn)換器及逆變器等電力轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電力控制。目前，功 率半導(dǎo)體材料正迎來材料更新?lián)Q代，這些新材料就是SiC（碳化硅）和GaN（氮化鎵），二者的物理特性均優(yōu)于現(xiàn)在使用的Si（硅），作為節(jié)能***受到了電力公司、汽車廠商和電子廠商等的極大期待。將Si換成GaN或SiC等化合物半導(dǎo)體，可大幅提高產(chǎn)品效率并縮小尺寸，這是Si功率半導(dǎo)體元件（以下簡稱功率元件）無法實(shí)現(xiàn)的。  目前，很多領(lǐng)域都將Si二極管、MOSFET及IGBT（絕緣柵雙極晶體管）等晶體管用作功率元件，比如供電系統(tǒng)、電力機(jī)車、混合動力汽車、工廠內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備、光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)器、空調(diào)等白色家電、服務(wù)器及個(gè)人電腦等。這些領(lǐng)域利用的功率元件的材料也許不久就將被GaN和SiC所替代。蘇州6寸半絕緣碳化硅襯底Cree現(xiàn)在供應(yīng)的主流襯底片主要是4英寸和6英寸大尺寸晶片。

SiC產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的襯底和外延環(huán)節(jié)、中游的器件和模塊制造環(huán)節(jié)，以及下游的應(yīng)用環(huán)節(jié)。其中襯底的制造是產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)壁壘比較高、價(jià)值量比較大環(huán)節(jié)，是未來SiC大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的。1)襯底：價(jià)值量占比46%，為的環(huán)節(jié)。由SiC粉經(jīng)過長晶、加工、切割、研磨、拋光、清洗環(huán)節(jié)終形成襯底。其中SiC晶體的生長為工藝，難點(diǎn)在提升良率。類型可分為導(dǎo)電型、和半絕緣型襯底，分別用于功率和射頻器件領(lǐng)域。外延：價(jià)值量占比 23%。本質(zhì)是在襯底上面再覆蓋一層薄膜以滿足器件生產(chǎn)的條件。 具體分為：導(dǎo)電型 SiC 襯底用于 SiC 外延，進(jìn)而生產(chǎn)功率器件用于電動汽車以及新 能源等領(lǐng)域。半絕緣型 SiC 襯底用于氮化鎵外延，進(jìn)而生產(chǎn)射頻器件用于 5G 通信等 領(lǐng)域。

    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。中國正逐步成長為全球?qū)捊麕О雽?dǎo)體材料生產(chǎn)的主要競爭市場之一。碳化硅襯底短期內(nèi)依然會面臨制備難度大、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)載請聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處。風(fēng)險(xiǎn)提示：本文所提到的觀點(diǎn)只個(gè)人的意見，所涉及標(biāo)的不作推薦，據(jù)此買賣，風(fēng)險(xiǎn)自負(fù)。 碳化硅（指半絕緣型）是射頻微波器件的理想襯底材料。

碳化硅半導(dǎo)體廣泛應(yīng)用于制造領(lǐng)域！眾所周知，碳化硅半導(dǎo)體功率器件可以應(yīng)用在新能源領(lǐng)域?！艾F(xiàn)在我們新能源汽車所用的電可能還有煤電，未來光伏發(fā)電就會占有更多比重，甚至全部使用光伏發(fā)電?！敝锌圃涸菏繗W陽明高曾在一次討論會上這樣說過，光伏需要新能源汽車來消費(fèi)儲能，而新能源汽車也需要完全的可再生能源。下一步兩者的結(jié)合將形成新的增長點(diǎn)。在歐陽院士提到的三種主要應(yīng)用“光伏逆變器+儲能裝置+新能源汽車”中，碳化硅（SiC）MOSFET功率器件都是不可或缺的重要半導(dǎo)體器件。碳化硅(SIC)是半導(dǎo)體界公認(rèn)的“一種未來的材料”。北京碳化硅襯底進(jìn)口

SiC的臨界擊穿電場比常用半導(dǎo)體Si和GaAs都大很多。浙江4寸sic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)。浙江4寸sic碳化硅襯底