6寸n型碳化硅衬底

    碳化硅（SiC）是第三代化合物半导体材料。半导体产业的基石是芯片，制作芯片的材料按照历史进程分为：代半导体材料（大部分为目前使用的高纯度硅），第二代化合物半导体材料（砷化镓、磷化铟），第三代化合物半导体材料（碳化硅、氮化镓）。碳化硅因其优越的物理性能：高禁带宽度（对应高击穿电场和高功率密度）、高电导率、高热导率，将是未来被使用的制作半导体芯片的基础材料。从产业格局看，目前全球SiC产业格局呈现美国、欧洲、日本三足鼎立态势。其中美国全球独大，占有全球SiC产量的70%~80%，碳化硅晶圆市场CREE一家市占率高达6成之多；欧洲拥有完整的SiC衬底、外延、器件以及应用产业链，在全球电力电子市场拥有强大的话语权；日本是设备和模块开发方面的者。 碳化硅的硬度很大，具有优良的导热和导电性能，高温时能抗氧化。6寸n型碳化硅衬底

为提高生产效率并降低成本，大尺寸是碳化硅衬备技术的重要发展方向。衬底尺寸越大，单位衬底可制造的芯片数量越多，单位芯片成本越低。衬底的尺寸越大，边缘的浪费就越小，有利于进一步降低芯片的成本。在半绝缘型碳化硅市场，目前主流的衬底产品规格为4英寸。在导电型碳化硅市场，目前主流的衬底产品规格为6英寸。在8英寸方面，与硅材料芯片相比，8英寸和6英寸SiC生产的主要差别在高温工艺上，例如高温离子注入，高温氧化，高温等，以及这些高温工艺所需求的硬掩模工艺等。根据中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟的预测，预计2020～2025年国内市场的需求，4英寸逐步从10万片市场减少到5万片，6英寸晶圆将从8万片增长到20万片；2025～2030年：4英寸晶圆将逐渐退出市场，6英寸晶圆将增长至40万片。四川进口半绝缘碳化硅衬底SiC会发生氧化反应，所以在其表面加一SiO2层以防止氧化。

碳化硅是技术密集型行业，对研发人员操作经验、资金投入有较高要求。国际巨头半导体公司研发早于国内公司数十年，提前完成了技术积累工作。因此，国内企业存在人才匮乏、技术水平较低的困难，制约了半导体行业的产业化进程发展。而在碳化硅第三代半导体产业中，行业整体处于产业化初期，中国企业与海外企业的差距明显缩小。受益于中国5G通讯、新能源等新兴产业的技术水平、产业化规模的地位，国内碳化硅器件巨大的应用市场空间驱动上游半导体行业快速发展，国内碳化硅厂商具有自身优势。在全球半导体材料供应不足的背景下，国际企业纷纷提出碳化硅产能扩张计划并保持高研发投入。同时，国内本土SiC厂家加速碳化硅领域布局，把握发展机会，追赶国际企业。

碳化硅(SiC)由于其独特的物理及电子特性，在一些应用上成为比较好的半导体材料:短波长光电元件，高温，抗幅射以及高频大功率元件，由于碳化硅的宽能级，以其制成的电子元件可在极高温下工作，可以抵受的电压或电场八倍于硅或砷化鎵，特别适用于制造高压大功率元件如高压二极体。碳化硅是热的良导体，导热特性优于任何其他半导体材料。碳化硅优良的特性使其在工业和上有很大的应用范围。并且，为降低器件成本，下游产业对SiC单晶衬底提出了大尺寸的要求，目前国际市场上已有6英寸（150毫米）产品，预计市场份额将逐年增大。当前世界上研发碳化硅器件的主要有美国、德国、瑞士、日本等国家，但直到现在碳化硅的工业应用主要是作为磨料(金刚砂)使用。瑞士ABB曾经一度成功开发出碳化硅二极管，然而在2002年，由于工艺困难、前景不明，ABB终止了碳化硅项目，可见研发难度之大。半导体碳化硅衬底及芯片的重要战略价值，使其始终稳居美国商务部的禁运名单，这也导致我国很难从国外获得相应产品。碳化硅半导体完整产业链条包括：碳化硅原料-晶锭-衬底-外延-芯片-器件-模块。

碳化硅（SIC）是半导体界公认的“一种未来的材料”，是新世纪有广阔发展潜力的新型半导体材料。预计在今后5～10年将会快速发展和有***成果出现。促使碳化硅发展的主要因素是硅（SI）材料的负载量已到达极限，以硅作为基片的半导体器件性能和能力极限已无可突破的空间。根据数据显示，碳化硅(SiC)电力电子市场是具体而实在，且发展前景良好。这种趋势非但不会改变，碳化硅行业还会进一步向前发展。用户正在尝试碳化硅技术，以应用于具体且具有发展前景的项目。采用碳化硅作衬底的LED器件亮度更高、能耗更低、寿命更长、单位芯片面积更小。天津进口4寸导电碳化硅衬底

SiC衬底吸收380纳米以下的紫外光，不适合用来研发380纳米以下的紫外LED。6寸n型碳化硅衬底

随着全球电子信息及太阳能光伏产业对硅晶片需求量的快速增长，硅晶片线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为**的宽禁带材料，是继Si和GaAs之后的第三代半导体。与Si及GaAs相比，SiC具有宽禁带、高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率、化学性能稳定等优点。所以，SiC特别适合于制造高温、高频、高功率、抗辐射、抗腐蚀的电子器件。此外，六方SiC与GaN晶格和热膨胀相匹配，也是制造高亮度GaN发光和激光二极管的理想衬底材料。SiC晶体目前主要应用于光电器件如蓝绿光发光二极管以及紫外光激光二极管和功率器件包括大功率肖托基二极管，MES晶体管微波器件等。6寸n型碳化硅衬底

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