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辽宁进口碳化硅衬底

来源: 发布时间:2022年05月27日

    SiC有多种同质多型体,不同的同质多型体有不同的应用范围。典型的有3C-SiC、4H-SiC和6H-SiC,它们各有不同的应用范围。其中,3C-SiC是***具有闪锌矿结构的同质多型体,其电子迁移率比较高,再加上有高热导率和高临界击穿电场,非常适合于制造高温大功率的高速器件;6H-SiC具有宽的带隙,在高温电子、光电子和抗辐射电子等方面有使用价值,使用6H-SiC制造的高频大功率器件,工作温度高,功率密度有极大的提升;而4H-SiC具有比6H-SiC更宽的带隙和较高的电子迁移率,是大功率器件材料的比较好选择。由于SiC器件在**和民用领域不可替代的地位,世界上很多国家对SiC半导体材料和器件的研究都很重视。美国的**宽禁带半导体计划、欧洲的ESCAPEE计划和日本的国家硬电子计划等,纷纷对SiC半导体材料晶体制备和外延及器件投入巨资进行研究。 碳化硅由于其独特的物理及电子特性,在一些应用上成为短波长光电元件,高温,抗幅射以及高频大功率元件。辽宁进口碳化硅衬底

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。深圳4寸n型碳化硅衬底为了制造碳化硅半导体器件,需要在碳化硅晶片表面生长1层或数层碳化硅薄膜。

碳化硅衬底成本下降趋势可期。在碳化硅器件成本结构中,衬底成本约占50%。碳化硅衬底较低的供应量和较高的价格一直是制约碳化硅基器件大规模应用的主要因素之一,碳化硅衬底需要在2500度高温设备下进行生产,而硅晶只需1500度;碳化硅晶圆约需要7至10天,而硅晶棒只需要2天半;目前碳化硅晶圆主要是4英寸与6英寸,而用于功率器件的硅晶圆以8英寸为主,这意味着碳化硅单晶片所产芯片数量较少、碳化硅芯片制造成本较高,目前碳化硅功率器件的价格仍数倍于硅基器件,下游应用领域仍需平衡碳化硅器件的高价格与碳化硅器件优越性能带来的综合成本下降间的关系。

SiC产业链包括上游的衬底和外延环节、中游的器件和模块制造环节,以及下游的应用环节。其中衬底的制造是产业链技术壁垒比较高、价值量比较大环节,是未来SiC大规模产业化推进的。1)衬底:价值量占比46%,为的环节。由SiC粉经过长晶、加工、切割、研磨、抛光、清洗环节终形成衬底。其中SiC晶体的生长为工艺,难点在提升良率。类型可分为导电型、和半绝缘型衬底,分别用于功率和射频器件领域。外延:价值量占比 23%。本质是在衬底上面再覆盖一层薄膜以满足器件生产的条件。 具体分为:导电型 SiC 衬底用于 SiC 外延,进而生产功率器件用于电动汽车以及新 能源等领域。半绝缘型 SiC 衬底用于氮化镓外延,进而生产射频器件用于 5G 通信等 领域。碳化硅在大功率LED方面具有非常大的优势。

功率半成品在成熟节点上制造。这些设备旨在提高系统的效率并将能量损失降至比较低。通常,它们的额定值是由电压和其他规格决定的,而不是由工艺几何形状决定的。多年来,占主导地位的功率半技术一直(现在仍然)基于硅,即功率MOSFET和绝缘栅双极晶体管(IGBT)。功率MOSFET被认为是低价、当下流行的器件,用于适配器、电源和其他产品中。它们用于高达900伏的应用中。在传统的MOSFET器件中,源极和漏极位于器件的顶部。相比之下,功率MOSFET具有垂直结构,其中源极和漏极位于器件的相对侧。垂直结构使设备能够处理更高的电压。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。河南进口半绝缘碳化硅衬底

碳化硅可在超过200℃的高温下长期稳定地工作,因此,相比于硅,碳化硅方案可以大量缩减冷却负担。辽宁进口碳化硅衬底

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