杭州碳化硅衬底6寸

    碳化硅之所以引人注目，是因为它是一种宽带隙技术。与传统的硅基器件相比，SiC的击穿场强是硅基器件的10倍，导热系数是硅基器件的3倍，非常适合于高压应用，如电源、太阳能逆变器、火车和风力涡轮机。在另一个应用中，碳化硅用于制造LED。比较大的增长机会是汽车，尤其是电动汽车。基于SiC的功率半导体用于电动汽车的车载充电装置，而该技术正在该系统的关键部件牵引逆变器中取得进展。牵引逆变器向电机提供牵引力以推进车辆。对于这种应用，特斯拉正在一些车型中使用碳化硅动力装置，而其他电动汽车制造商正在评估这项技术。”当人们讨论碳化硅功率器件时，汽车市场无疑是焦点。“丰田（Toyota）和特斯拉（Tesla）等先驱者的SiC活动给市场带来了很多兴奋和噪音。”SiCMOSFET在汽车市场上具有潜力。但也存在一些挑战，如成本、长期可靠性和模块设计。 碳化硅非常适合用作新一代发光二极管（LED）衬底材料、大功率电力电子材料。杭州碳化硅衬底6寸

    为何半绝缘型与导电型碳化硅衬底技术壁垒都比较高？PVT方法中SiC粉料纯度对晶片质量具有较大影响。粉料中一般含有极微量的氮（N），硼（B）、铝（Al）、铁（Fe）等杂质，其中氮是n型掺杂剂，在碳化硅中产生游离的电子，硼、铝是p型掺杂剂，产生游离的空穴。为了制备n型导电碳化硅晶片，在生长时需要通入氮气，让它产生的一部分电子中和掉硼、铝产生的空穴（即补偿），另外的游离电子使碳化硅表现为n型导电。为了制备高阻不导电的碳化硅（半绝缘型），在生长时需要加入钒（V）杂质，钒既可以产生电子，也可以产生空穴，让它产生的电子中和掉硼、铝产生的空穴（即补偿），它产生的空穴中和掉氮产生的电子，所以所生长的碳化硅几乎没有游离的电子、空穴，形成高阻不导电的晶片（半绝缘型）。掺钒工艺复杂，所以半绝缘碳化硅很难制备，成本很高。近年来也出现了通过点缺陷来实现高阻半绝缘碳化硅的方法。p型导电碳化硅也不容易制备，特别是低阻的p型碳化硅更不容易制备。 广东6寸n型碳化硅衬底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。

SiC晶体的获得早是用AchesonZ工艺将石英砂与C混合放入管式炉中2600℃反应生成，这种方法只能得到尺寸很小的多晶SiC。至1955年，Lely用无籽晶升华法生长出了针状3C-SiC孪晶，由此奠定了SiC的发展基础。20世纪80年代初Tairov等采用改进的升华工艺生长出SiC晶体，SiC作为一种实用半导体开始引起人们的研究兴趣，国际上一些先进国家和研究机构都投入巨资进行SiC研究。20世纪90年代初，Cree Research Inc用改进的Lely法生长6H-SiC晶片并实现商品化，并于1994年制备出4H-SiC晶片。这一突破性进展立即掀起了SiC晶体及相关技术研究的热潮。目前实现商业化的SiC晶片只有4H-和6H-型，且均采用PVD技术，以美国CreeResearch Inc为**。采用此法已逐步提高SiC晶体的质量和直径达7.5cm，目前晶圆直径已超过10cm，比较大有用面积达到40mm2，微导管密度已下降到小于0.1/cm2。

SiC碳化硅是制作高温、高频、大功率、高压器件的理想材料之一：由碳元素和硅元素组成的一种化合物半导体材料。相比传统的硅材料（Si），碳化硅（SiC）的禁带宽度是硅的3倍；导热率为硅的4-5倍；击穿电压为硅的8-10倍；电子饱和漂移速率为硅的2-3倍。优势体现在：1)耐高压特性：更低的阻抗、禁带宽度更宽，能承受更大的电流和电压，带来更小尺寸的产品设计和更高的效率；2)耐高频特性：SiC器件在关断过程中不存在电流拖尾现象，能有效提高元件的开关速度（大约是Si的3-10倍），适用于更高频率和更快的开关速度；3)耐高温特性：SiC相较硅拥有更高的热导率，能在更高温度下工作。哪家碳化硅衬底的质量比较高？

碳化硅（SiC）又叫金刚砂，密度是3.2g/cm3，天然碳化硅非常罕见，主要通过人工合成。按晶体结构的不同分类，碳化硅可分为两大类：αSiC和βSiC。在热力学方面，碳化硅硬度在20℃时高达莫氏9.2-9.3，是硬的物质之一，可以用于切割红宝石；导热率超过金属铜，是Si的3倍、GaAs的8-10倍，且其热稳定性高，在常压下不可能被熔化；在电化学方面，碳化硅具有宽禁带、耐击穿的特点，其禁带宽度是Si的3倍，击穿电场为Si的10倍；且其耐腐蚀性极强，在常温下可以免疫目前已知的所有腐蚀剂。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。河南进口6寸sic碳化硅衬底

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因此，对于牵引逆变器，从IGBT转移到SiCMOSFET是有意义的。但这并不是那么简单，因为成本在等式中起着重要作用。然而，特斯拉已经采取了冒险行动。该公司在其型号3中使用了意法半导体公司的SiCMOSFET，并补充说特斯拉也在使用其他供应商。其他汽车制造商也在探索这项技术，尽管出于成本考虑，大多数原始设备制造商并未加入这一行列。不过，有几种方法可以实现从IGBT到SiCMOSFET的切换。根据Rohm的说法，有两种选择：•将IGBT保留在系统中，但将硅二极管更换为SiC二极管。•用SiC基MOSFET和二极管替换硅基IGBT和二极管。杭州碳化硅衬底6寸

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