隨著下游新能源汽車、充電樁、光伏、5G基站等領域的爆發(fā)，了對第三代半導體——碳化硅材料襯底、外延與器件方面的巨大市場需求，國內眾多企業(yè)紛紛通過加強技術研發(fā)與資本投入布局碳化硅產業(yè)，我們首先來探討一下碳化硅襯底的國產化進程。碳化硅分為立方相（閃鋅礦結構）、六方相（纖鋅礦結構）和菱方相3大類共 260多種結構，目前只有六方相中的 4H-SiC、6H-SiC才有商業(yè)價值。另碳化硅根據電學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)由于其獨特的物理及電子特性，在一些應用上成為比較好的半?導體材料。4寸碳化硅襯底進口sic

    為何半絕緣型與導電型碳化硅襯底技術壁壘都比較高？PVT方法中SiC粉料純度對晶片質量具有較大影響。粉料中一般含有極微量的氮（N），硼（B）、鋁（Al）、鐵（Fe）等雜質，其中氮是n型摻雜劑，在碳化硅中產生游離的電子，硼、鋁是p型摻雜劑，產生游離的空穴。為了制備n型導電碳化硅晶片，在生長時需要通入氮氣，讓它產生的一部分電子中和掉硼、鋁產生的空穴（即補償），另外的游離電子使碳化硅表現為n型導電。為了制備高阻不導電的碳化硅（半絕緣型），在生長時需要加入釩（V）雜質，釩既可以產生電子，也可以產生空穴，讓它產生的電子中和掉硼、鋁產生的空穴（即補償），它產生的空穴中和掉氮產生的電子，所以所生長的碳化硅幾乎沒有游離的電子、空穴，形成高阻不導電的晶片（半絕緣型）。摻釩工藝復雜，所以半絕緣碳化硅很難制備，成本很高。近年來也出現了通過點缺陷來實現高阻半絕緣碳化硅的方法。p型導電碳化硅也不容易制備，特別是低阻的p型碳化硅更不容易制備。 河北進口4寸半絕緣碳化硅襯底碳化硅非常適合用作新一代發(fā)光二極管（LED）襯底材料、大功率電力電子材料。

    碳化硅耐高溫，與強酸、強堿均不起反應，導電導熱性好，具有很強的抗輻射能力。用碳化硅粉直接升華法可制得大體積和大面積碳化硅單晶。用碳化硅單晶可生產綠色或藍色發(fā)光二極管、場效應晶體管，雙極型晶體管。用碳化硅纖維可制成雷達吸波材料，在***工業(yè)中前景廣闊。碳化硅超精細微粉是生產碳化硅陶瓷的理想材料。碳化硅陶瓷具有優(yōu)良的常溫力學性能，如高的抗彎強度，優(yōu)良的抗氧化性，耐腐蝕性，非常高的抗磨損以及低的磨擦系數，而且高溫力學性能（強度、抗蠕變性等）是已知陶瓷材料中比較好的材料，如晶須補強可改善碳化硅的韌性和強度。由于碳化硅優(yōu)異的理化性能，使其在石油、化工、微電子、汽車、航天航空、激光、原子能、機械、冶金行業(yè)中***得到應用。如砂輪、噴咀、軸承、密封件、燃氣輪機動靜葉片，反射屏基片，發(fā)動機部件，耐火材料等。

設備制造商之間的一場大戰(zhàn)正在牽引逆變器領域展開，尤其是純電池電動汽車。一般來說，混合動力車正朝著48伏電池的方向發(fā)展。對于動力發(fā)明家來說，SiC對于混合動力車來說通常太貴了，盡管有例外。與混合動力一樣，純電池電動汽車由牽引逆變器組成。高壓母線將逆變器連接到蓄電池和電機。電池為汽車提供能量。驅動車輛的電機有三個接頭或電線。這三個連接延伸至牽引逆變器，然后連接至逆變器模塊內的六個開關。每個開關實際上都是一個功率半導體，在系統(tǒng)中用作電開關。對于開關，現有的技術是IGBT。因此，牽引逆變器可能由六個額定電壓為1200伏的IGBT組成。功率半導體器件是實現電力控制的關鍵，與Si相比，碳化硅半導體非常適合制作功率器件。

隨著電力電子變換系統(tǒng)對于效率和體積提出更高的要求，SiC（碳化硅）將會是越來越合適的半導體器件。尤其針對光伏逆變器和UPS應用，SiC器件是實現其高功率密度的一種非常有效的手段。由于SiC相對于Si的一些獨特性，對于SiC技術的研究，可以追溯到上世界70年代。簡單來說，SiC主要在以下3個方面具有明顯的優(yōu)勢:擊穿電壓強度高（10倍于Si）更寬的能帶隙（3倍于Si）熱導率高（3倍于Si）這些特性使得SiC器件更適合應用在高功率密度、高開關頻率的場合。當然，這些特性也使得大規(guī)模生產面臨一些障礙，直到2000年初單晶SiC晶片出現才開始逐步量產。目前標準的是4英寸晶片，但是接下來6英寸晶片也要誕生，這會導致成本有顯著的下降。而相比之下，當今12英寸的Si晶片已經很普遍，如果預測沒有問題的話，接下來4到5年的時間18英寸的Si晶片也會出現。碳化硅(SIC)是半導體界公認的“一種未來的材料”。河北進口4寸半絕緣碳化硅襯底

在現已開發(fā)的寬禁帶半導體中,碳化硅(SiC)半導體材料是研究**為成熟的一種。4寸碳化硅襯底進口sic

    碳化硅襯備技術包括PVT法（物相傳輸法）、溶液法和HTCVD法（高溫氣相化學沉積法）等，目前國際上基本采用PVT法制備碳化硅單晶。SiC單晶生長經歷3個階段，分別是Acheson法、Lely法、改良Lely法。利用SiC高溫升華分解特性，可采用升華法即Lely法來生長SiC晶體，它是把SiC粉料放在石墨坩堝和多孔石墨管之間，在惰性氣體（氬氣）環(huán)境溫度為2500℃的條件下進行升華生長，可以生成片狀SiC晶體。但Lely法為自發(fā)成核生長方法，較難控制所生長SiC晶體的晶型，且得到的晶體尺寸很小，后來又出現了改良的Lely法，即PVT法（物相傳輸法），其優(yōu)點在于：采用SiC籽晶控制所生長晶體的晶型，克服了Lely法自發(fā)成核生長的缺點，可得到單一晶型的SiC單晶，且可生長較大尺寸的SiC單晶。 4寸碳化硅襯底進口sic

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