SiC有多種同質(zhì)多型體，不同的同質(zhì)多型體有不同的應(yīng)用范圍。典型的有3C-SiC、4H-SiC和6H-SiC，它們各有不同的應(yīng)用范圍。其中，3C-SiC是***具有閃鋅礦結(jié)構(gòu)的同質(zhì)多型體，其電子遷移率比較高，再加上有高熱導(dǎo)率和高臨界擊穿電場，非常適合于制造高溫大功率的高速器件；6H-SiC具有寬的帶隙，在高溫電子、光電子和抗輻射電子等方面有使用價(jià)值，使用6H-SiC制造的高頻大功率器件，工作溫度高，功率密度有極大的提升；而4H-SiC具有比6H-SiC更寬的帶隙和較高的電子遷移率，是大功率器件材料的比較好選擇。由于SiC器件在**和民用領(lǐng)域不可替代的地位，世界上很多國家對SiC半導(dǎo)體材料和器件的研究都很重視。美國的**寬禁帶半導(dǎo)體計(jì)劃、歐洲的ESCAPEE計(jì)劃和日本的國家硬電子計(jì)劃等，紛紛對SiC半導(dǎo)體材料晶體制備和外延及器件投入巨資進(jìn)行研究。 SiC的機(jī)械強(qiáng)度、熱學(xué)性能、抗腐蝕性、耐磨性等方面具有明顯的優(yōu)勢且與IC工藝兼容。碳化硅襯底進(jìn)口4寸半絕緣

    下游市場需求強(qiáng)勁，碳化硅襯底市場迎來黃金成長期導(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，將保持高速增長態(tài)勢，根據(jù)中國寬禁帶功率半導(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年國內(nèi)市場的需求，4英寸逐步從10萬片市場減少到5萬片，6英寸晶圓將從8萬片增長到20萬片；2025~2030年：4英寸晶圓將逐漸退出市場，6英寸晶圓將增長至40萬片。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，碳化硅基氮化鎵高頻射頻器件將逐步加強(qiáng)市場滲透，市場空間廣闊，預(yù)計(jì)2020-2025年國內(nèi)市場的需求，4英寸逐步從5萬片市場減少到2萬片，6英寸晶圓將從5萬片增長到10萬片；2025~2030年：4英寸晶圓將逐漸退出市場，保守估計(jì)6英寸晶圓將增長至20萬片。 天津碳化硅襯底進(jìn)口4寸n型碳化硅作為新興的戰(zhàn)略先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，它是發(fā)展第3代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。

    碳化硅sic的電學(xué)性質(zhì)SiC的臨界擊穿電場比常用半導(dǎo)體Si和GaAs都大很多，這說明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，擊穿電場和熱導(dǎo)率決定器件的最大功率傳輸能力。擊穿電場對直流偏壓轉(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下載流子的漂移速度，是器件很重要的參數(shù)，會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電子遷移率較大，但各向異性較弱；6H-SiC電子遷移率較小，但各向異性強(qiáng)。

    隨著全球電子信息及太陽能光伏產(chǎn)業(yè)對硅晶片需求量的快速增長，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。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。

    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，長晶時(shí)間很難縮短，而單位時(shí)間內(nèi)長晶越厚成本越低，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%，國內(nèi)廠商良率情況普遍在40%左右，若能提升至60%-70%，碳化硅襯底生產(chǎn)成本將得到進(jìn)一步下降。 SiC單晶生長經(jīng)歷了3個(gè)階段，即Acheson法、Lely法、改良Lely法。成都led碳化硅襯底

碳化硅材料的重要用途還包括：微波器件襯底、石墨烯外延襯底。碳化硅襯底進(jìn)口4寸半絕緣

碳化硅（SiC）又叫金剛砂，密度是3.2g/cm3，天然碳化硅非常罕見，主要通過人工合成。按晶體結(jié)構(gòu)的不同分類，碳化硅可分為兩大類：αSiC和βSiC。在熱力學(xué)方面，碳化硅硬度在20℃時(shí)高達(dá)莫氏9.2-9.3，是硬的物質(zhì)之一，可以用于切割紅寶石；導(dǎo)熱率超過金屬銅，是Si的3倍、GaAs的8-10倍，且其熱穩(wěn)定性高，在常壓下不可能被熔化；在電化學(xué)方面，碳化硅具有寬禁帶、耐擊穿的特點(diǎn)，其禁帶寬度是Si的3倍，擊穿電場為Si的10倍；且其耐腐蝕性極強(qiáng)，在常溫下可以免疫目前已知的所有腐蝕劑。碳化硅襯底進(jìn)口4寸半絕緣

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