碳化矽「錢」景無限!

2020-12-28 騰訊網

碳化矽是由碳元素和矽元素組成的一種化合物半導體材料，它與氮化鎵（GaN）、氮化鋁（AlN）、氧化鎵（Ga2O3）等，因禁帶寬度大於2.2eV統稱為寬禁帶半導體材料，在國內也稱為第三代半導體材料。

目前，以氮化鎵、碳化矽為代表的第三代半導體材料及相關器件晶片已成為全球高技術領域競爭戰略制高爭奪點。而對於碳化矽和氮化鎵這兩種晶片，如果想最大程度利用其材料本身的特性，較為理想的方案便是在碳化矽單晶襯底上生長外延層。

在碳化矽上長同質外延很好理解，憑藉著禁帶寬度大、擊穿電場高、飽和電子漂移速度高、熱導率大等優勢，碳化矽特別適於製造耐高溫、耐高壓，耐大電流的高頻大功率的器件，因此在電動汽車、電源、軍工、航天等領域很被看好。

那氮化鎵外延層為啥也要在碳化矽單晶襯底上長呢？

理論上講，氮化鎵外延層最好當然用本身氮化鎵的單晶襯底，不過在之前的文章中也有提到，氮化鎵的單晶實在是太難做了點，不僅反應過程難以控制、長得特別慢，而且面積較小、價格昂貴，商業化很是困難。

而碳化矽和氮化鎵有著超過95%的晶格適配度，性能指標遠超其他襯底材料（如藍寶石、矽、砷化鎵等），因此碳化矽基氮化鎵外延片成為最佳選擇。

話雖如此，但也有公司一直致力於氮化鎵單晶襯底的研發與生產，如蘇州納維科技有限公司就是國際上少數幾家之一能夠批量提供2英寸氮化鎵單晶產品的單位，而且已完成4英寸產品的工程化技術開發，還突破了6英寸的關鍵技術。

綜上所述，很容易理解為何碳化矽在業內會有「黃金賽道」這樣的美稱。對於碳化矽器件而言，其價值鏈可分為襯底—外延—晶圓—器件，其中襯底所佔的成本最高為50%——主要原因單晶生長緩慢且品質不夠穩定，這也是早年時SiC沒能得到廣泛的推廣的主要原因。

不過如今隨著技術缺陷不斷得到補足，碳化矽單晶襯底的成本正不斷下降，可預期未來絕對會是「錢」景無限。以下是國內部分碳化矽襯底供應商名單。

01

天科合達

北京天科合達半導體股份有限公司於2006年9月由新疆天富集團、中國科學院物理研究所共同設立，是一家專業從事第三代半導體碳化矽（SiC）晶片研發、生產和銷售的高新技術企業，是全球SiC晶片的主要生產商之一。

其總部設在北京市大興區生物醫藥基地，擁有一個研發中心和一個集晶體生長-晶體加工-晶片加工-清洗檢測的全套碳化矽晶片生產基地；全資子公司一新疆天科合達藍光半導體有限公司位於新疆石河子市，主要進行碳化矽晶體生長。

02

山東天嶽

山東天嶽公司成立於2010年11月，是以碳化矽半導體襯底材料為主的高新技術企業。

公司投資建成了第三代半導體材料產業化基地，具備研發、生產國際先進水平的半導體襯底材料的軟硬體條件，是我國第三代半導體襯底材料行業的先進企業。

03

河北同光晶體

河北同光晶體有限公司成立於2012年，位於保定市高新技術開發區，主要從事第三代半導體材料碳化矽襯底的研發和生產。

公司主要產品包括4英寸和6英寸導電型、半絕緣碳化矽襯底，其中4英寸襯底已達到世界先進水平。目前，公司已建成完整的碳化矽襯底生產線，是國內著名的碳化矽襯底生產企業。

04

中科集團2所

中科集團二所成立於1962年，是專業從事電子先進位造技術研究和電子專用設備研發製造的國家級研究所。

目前，二所已形成以液晶顯示器件生產設備、半導體及集成電路製造設備、特種工藝設備為主的電子專用設備和以太陽能多晶矽片、三代半導體SiC單晶拋光片為主的半導體材料兩大業務方向，能夠為用戶提供工藝和設備的系統集成服務。

文稿來源：粉體圈

圖片來源：拍信網

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