中國企業(yè)實現(xiàn)碳化硅量產(chǎn)，或?qū)⑻娲鷨尉Ч?/h1>

作者：keyuan 發(fā)布時間：2015-07-23 點擊：

       近日，我國自主研制的又一款4英寸高純半絕緣碳化硅襯底產(chǎn)品面世。中國電子材料行業(yè)協(xié)會組織的專家認為，該成果國內(nèi)領(lǐng)先，已達到國際先進水平。此前，北京某企業(yè)與中科院合作，成功研制了從2英寸到6英寸的碳化硅襯底，完成了我國碳化硅半導體從無到有的過程。如今，我國第二家企業(yè)也實現(xiàn)了碳化硅材料大規(guī)模量產(chǎn)，標志著我國碳化硅材料發(fā)展逐漸走向成熟。  

專家研討碳化硅材料

       眾所周知，目前大多數(shù)的半導體材料都是單晶硅，長期以來，我國的單晶硅主要依靠進口。相比單晶硅，碳化硅材料的制作和應用則一直很困難，當前世界上研發(fā)碳化硅器件的主要有美國、德國、瑞士、日本等國家，但直到現(xiàn)在碳化硅的工業(yè)應用主要是作為磨料(金剛砂)使用。瑞士ABB曾經(jīng)一度成功開發(fā)出碳化硅二極管，然而在2002年，由于工藝困難、前景不明，ABB終止了碳化硅項目，可見研發(fā)難度之大。

　　半導體碳化硅襯底及芯片的重要戰(zhàn)略價值，使其始終穩(wěn)居美國商務部的禁運名單，這也導致我國很難從國外獲得相應產(chǎn)品。我國第二家企業(yè)對4英寸高純半絕緣碳化硅襯底產(chǎn)品的研制成功，說明我國在碳化硅晶片產(chǎn)品在工藝和產(chǎn)量上已經(jīng)能擺脫對國外的依賴，走向了自主化的規(guī)模生產(chǎn)和普遍應用。

　　碳化硅物理特性與硅有很大不同。單晶碳化硅比單晶硅具有很多優(yōu)越的物理特性，例如大約10倍的電場強度、大約高3倍的熱導率、大約寬3倍禁帶寬度、大約高一倍的飽和漂移速度。除此之外，在具體的應用上，雖然碳化硅器件的工藝難度比單晶硅大很多，但是一旦解決工藝問題，碳化硅器件制造流程短，體積重量小、抗氧化壽命長、輸出功率高的特點，將使其成為遠優(yōu)于單晶硅的21世紀理想半導體材料。而且碳化硅材料對電力的能耗極低，按照如果年產(chǎn)40萬片碳化硅晶片襯底的計劃，僅僅應用在照明領(lǐng)域，每年減耗的電能就相當于節(jié)約2600萬噸標準煤，是一種理想的節(jié)能材料。

       單晶碳化硅(SIC)和單晶硅(SI)材料性能比較　　

       由此可見，隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，對硬件系統(tǒng)高功率密度、快響應速度的需求日益迫切，基于碳化硅材料的晶體管在微波射頻領(lǐng)域具有單晶硅、砷化鎵器件無法比擬的優(yōu)勢，適合航天、微波通信、電子對抗、大容量信息處理等應用。美軍第四代戰(zhàn)斗機、電子干擾機和“宙斯盾”驅(qū)逐艦的相控陣雷達已開始換裝碳化硅基微波器件產(chǎn)品。隨著我國碳化硅晶片生產(chǎn)能力的增強，國產(chǎn)戰(zhàn)機、戰(zhàn)艦都將能換上新的、性能更好的“千里眼”，在質(zhì)量和數(shù)量上縮小和美國的差距。

　　除了軍用之外，民用半導體和電力領(lǐng)域也急需碳化硅材料。過去，碳化硅晶片的產(chǎn)量只能滿足軍用產(chǎn)品的需要，而今，碳化硅日益增加的年產(chǎn)量，意味著碳化硅晶片不再是軍用雷達電子設備的“特供”產(chǎn)品，其用途或許可以擴展到發(fā)電、輸電、鐵路、照明等民用領(lǐng)域，對國民經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮更大作用。

 

                                           大規(guī)模生產(chǎn)使得碳化硅材料在民用領(lǐng)域的應用成為可能

圖文來源：http://www.p-e-china.com/neir.asp?newsid=68229

本文標簽：碳化硅

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