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led碳化硅衬底进口半绝缘

来源: 发布时间:2022年04月05日

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。led碳化硅衬底进口半绝缘

SiC材料具有良好的电学特性和力学特性,是一种非常理想的可适应诸多恶劣环境的半导体材料。它禁带宽度较大,具有热传导率高、耐高温、抗腐蚀、化学稳定性高等特点,以其作为器件结构材料,可以得到耐高温、耐高压和抗腐蚀的SiC-MEMS器件,具有广阔的市场和应用前景。同时SiC陶瓷具有高温强度大、抗氧化性强、耐磨损性好、热稳定性佳、热膨胀系数小、热导率大、硬度高以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性。因此,是当前**有前途的结构陶瓷之一,并且已在许多高技术领域(如空间技术、核物理等)及基础产业(如石油化工、机械、车辆、造船等)得到应用,用作精密轴承、密封件、气轮机转子、喷嘴、热交换器部件及原子核反应堆材料等。如利用多层多晶碳化硅表面微机械工艺制作的微型电动机,可以在490℃以上的高温环境下稳定工作。但是SiC体单晶须在高温下生长,掺杂难于控制,晶体中存在缺点,特别是微管道缺点无法消除,而且SiC体单晶非常昂贵,因此发展低温制备SiC薄膜技术对于SiC器件的实际应用有重大意义。led碳化硅衬底进口半绝缘制备SiC薄膜的方法主要分为两大类:物***相沉积法和化学气相沉积法。

N型碳化硅衬底材料是支撑电力电子行业发展必不可少的重要材料。其耐高压、耐高频等突出的物理特性可以广泛应用于大功率高频电子器件、电动汽车PCU、光伏逆变、轨道交通电力控制系统等领域,起到减小体积简化系统,提升功率密度的作用,发光二极管(LED)是利用半导体中电子与空穴复合发光的一种电子元器件,是一种节能环保的冷光源。SiC材料具有与GaN晶格失配小、热导率高、器件尺寸小、抗静电能力强、可靠性高等优点是GaN系外延材料的理想衬底,由于其良好的热导率,解决了功率型GaN-LED器件的散热问题,特别适合制备大功率的半导体照明用LED,这样提高了出光效率,又能有效的降低能耗。

半导体材料是碳化硅相当有前景的应用领域之一,碳化硅是目前发展成熟的第三代半导体材料。随着生产成本的降低,SiC半导体正在逐步取代一、二代半导体。碳化硅半导体产业链主要包括碳化硅高纯粉料、单晶衬底、外延片、功率器件、模块封装和终端应用等环节。在第三代半导体应用中,碳化硅半导体的优势在于可与氮化镓半导体互补,氮化镓半导体材料的市场应用领域集中在1000V以下,偏向中低电压范围,目前商业碳化硅半导体产品电压等级为600~1700V。由于SiC器件高转换效率、低发热特性和轻量化等优势,下业需求持续增加,有取代SiO2器件的趋势。碳化硅半导体(这里指4H-SiC)是新一代宽禁带半导体。

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。与传统硅基功率电力电子器件相比,碳化硅基功率器件可以**降低能耗,节约电力。杭州led碳化硅衬底

碳化硅作为新兴的战略先导产业,它是发展第3代半导体产业的关键基础材料。led碳化硅衬底进口半绝缘

相同规格的碳化硅基MOSFET与硅基MOSFET相比,其尺寸可大幅减小至原来的1/10,导通电阻可至少降低至原来的1/100。相同规格的碳化硅基MOSFET较硅基IGBT的总能量损耗可降低70%。碳化硅功率器件具有高电压、大电流、高温、高频率、低损耗等独特优势,将极大提高现有使用硅基功率器件的能源转换效率,未来将主要应用领域有电动汽车/充电桩、光伏新能源、轨道交通、智能电网等。市场空间:据 Yole 统计,2020 年 SiC 碳化硅功率器件市场规模约 7.1 亿美元,预计 2026 年将增长至 45 亿美元,2020-2026 年 CAGR 近 36%。其中,新能源汽车是 SiC 功率器件下游重要的应用市场,预计需求于 2023 年开始快速爆发。led碳化硅衬底进口半绝缘