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(duì)應(yīng)高擊穿電場(chǎng)和高功率密度）、高電導(dǎo)率、高熱導(dǎo)率，將是未來(lái)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(guó)、歐洲、日本三足鼎立態(tài)勢(shì)。其中美國(guó)全球獨(dú)大，占有全球SiC產(chǎn)量的70%~80%，碳化硅晶圓市場(chǎng)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(chǎng)擁有強(qiáng)大的話語(yǔ)權(quán)；日本是設(shè)備和模塊開發(fā)方面的者。 碳化硅襯底的的性價(jià)比、質(zhì)量哪家比較好？山東4寸n型碳化硅襯底

相同規(guī)格的碳化硅基MOSFET與硅基MOSFET相比，其尺寸可大幅減小至原來(lái)的1/10，導(dǎo)通電阻可至少降低至原來(lái)的1/100。相同規(guī)格的碳化硅基MOSFET較硅基IGBT的總能量損耗可降低70%。碳化硅功率器件具有高電壓、大電流、高溫、高頻率、低損耗等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，將極大提高現(xiàn)有使用硅基功率器件的能源轉(zhuǎn)換效率，未來(lái)將主要應(yīng)用領(lǐng)域有電動(dòng)汽車/充電樁、光伏新能源、軌道交通、智能電網(wǎng)等。市場(chǎng)空間：據(jù) Yole 統(tǒng)計(jì)，2020 年 SiC 碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模約 7.1 億美元，預(yù)計(jì) 2026 年將增長(zhǎng)至 45 億美元，2020-2026 年 CAGR 近 36%。其中，新能源汽車是 SiC 功率器件下游重要的應(yīng)用市場(chǎng),預(yù)計(jì)需求于 2023 年開始快速爆發(fā)。6寸碳化硅襯底進(jìn)口sic質(zhì)量比較好的碳化硅襯底的公司。

    SiC材料具有良好的電學(xué)特性和力學(xué)特性，是一種非常理想的可適應(yīng)諸多惡劣環(huán)境的半導(dǎo)體材料。它禁帶寬度較大，具有熱傳導(dǎo)率高、耐高溫、抗腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，以其作為器件結(jié)構(gòu)材料，可以得到耐高溫、耐高壓和抗腐蝕的SiC-MEMS器件，具有廣闊的市場(chǎng)和應(yīng)用前景。同時(shí)SiC陶瓷具有高溫強(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、硬度高以及抗熱震和耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良特性。因此，是當(dāng)前有前途的結(jié)構(gòu)陶瓷之一，并且已在許多高技術(shù)領(lǐng)域(如空間技術(shù)、核物理等)及基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)(如石油化工、機(jī)械、車輛、造船等)得到應(yīng)用，用作精密軸承、密封件、氣輪機(jī)轉(zhuǎn)子、噴嘴、熱交換器部件及原子核反應(yīng)堆材料等。如利用多層多晶碳化硅表面微機(jī)械工藝制作的微型電動(dòng)機(jī)，可以在490℃以上的高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作。但是SiC體單晶須在高溫下生長(zhǎng)，摻雜難于控制，晶體中存在缺點(diǎn)，特別是微管道缺點(diǎn)無(wú)法消除，而且SiC體單晶非常昂貴，因此發(fā)展低溫制備SiC薄膜技術(shù)對(duì)于SiC器件的實(shí)際應(yīng)用有重大意義。

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。蘇州口碑好的碳化硅襯底公司。

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50μm,摻雜濃度小于2×1015cm-3,載流子壽命大過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的大功率器件，外延層厚度要達(dá)到100μm以上。高壓、大電流、高可靠性SiC電子器件的不斷發(fā)展對(duì)SiC外延薄膜提出了更多苛刻的要求，需要通過進(jìn)一步深入的研究提高厚外延生長(zhǎng)技術(shù)。質(zhì)量比較好的碳化硅襯底的公司找誰(shuí)？成都6寸led碳化硅襯底

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的中端功率半導(dǎo)體器件是IGBT，它結(jié)合了MOSFET和雙極晶體管的特性。IGBT用于400伏至10千伏的應(yīng)用。問題是功率MOSFET和IGBT正達(dá)到其理論極限，并遭受不必要的能量損失。一個(gè)設(shè)備可能會(huì)經(jīng)歷能量損失，原因有兩個(gè)：傳導(dǎo)和開關(guān)。傳導(dǎo)損耗是由于器件中的電阻引起的，而開關(guān)損耗發(fā)生在開關(guān)狀態(tài)。這就是碳化硅適合的地方?；诘墸℅aN）的電力半成品也正在出現(xiàn)。GaN和SiC都是寬帶隙技術(shù)。硅的帶隙為1.1eV。相比之下，SiC的帶隙為3.3eV，而GaN為3.4eV。DC-DC轉(zhuǎn)換器獲取蓄電池電壓，然后將其降到較低的電壓。這用于控制車窗、加熱器和其他功能。山東4寸n型碳化硅襯底

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