北京碳化硅衬底6寸n型

    功率半导体多被用于转换器及逆变器等电力转换器进行电力控制。目前，功率半导体材料正迎来材料更新换代，这些新材料就是SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓），二者的物理特性均优于现在使用的Si（硅），作为节能***受到了电力公司、汽车厂商和电子厂商等的极大期待。将Si换成GaN或SiC等化合物半导体，可大幅提高产品效率并缩小尺寸，这是Si功率半导体元件（以下简称功率元件）无法实现的。目前，很多领域都将Si二极管、MOSFET及IGBT（绝缘栅双极晶体管）等晶体管用作功率元件，比如供电系统、电力机车、混合动力汽车、工厂内的生产设备、光伏发电系统的功率调节器、空调等白色家电、服务器及个人电脑等。这些领域利用的功率元件的材料也许不久就将被GaN和SiC所替代。 Cree现在供应的主流衬底片主要是4英寸和6英寸大尺寸晶片。北京碳化硅衬底6寸n型

    半绝缘型碳化硅衬底主要应用于制造氮化镓射频器件。通过在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层，制得碳化硅基氮化镓外延片，可进一步制成氮化镓射频器件；导电型碳化硅衬底主要应用于制造功率器件。与传统硅功率器件制作工艺不同，碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅衬底上，需在导电型衬底上生长碳化硅外延层得到碳化硅外延片，并在外延层上制造各类功率器件。大尺寸碳化硅衬底有助于实现降本增效，已成主流发展趋势。衬底尺寸越大，单位衬底可生产更多的芯片，因而单位芯片成本越低，同时边缘浪费的减少将进一步降低芯片生产成本。目前业内企业量产的碳化硅衬底主要以4英寸和6英寸为主，在半绝缘型碳化硅市场，目前衬底规格以4英寸为主；而在导电型碳化硅市场，目前主流的衬底产品规格为6英寸。国际巨头CREE、II-VI以及国内的烁科晶体都已成功研发8英寸衬底产品。 杭州进口6寸导电碳化硅衬底SiC的临界击穿电场比常用半导体Si和GaAs都大很多。

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。

不同的SiC多型体在半导体特性方面表现出各自的特性。利用SiC的这一特点可以制作SiC不同多型体间晶格完全匹配的异质复合结构和超晶格，从而获得性能较好的器件．其中6H-SiC结构为稳定，适用于制造光电子器件：p-SiC比6H-SiC活泼，其电子迁移率比较高，饱和电子漂移速度快，击穿电场强，较适宜于制造高温、大功率、高频器件，及其它薄膜材料(如A1N、GaN、金刚石等)的衬底和X射线的掩膜等。而且，β-SiC薄膜能在同属立方晶系的Si衬底上生长，而Si衬底由于其面积大、质量高、价格低，可与Si的平面工艺相兼容，所以后续PECVD制备的SiC薄膜主要是β-SiC薄膜碳化硅(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。

    那氮化镓外延层为啥也要在碳化硅单晶衬底上长呢？理论上讲，氮化镓外延层比较好当然用本身氮化镓的单晶衬底，不过在之前的文章中也有提到，氮化镓的单晶实在是太难做了点，不仅反应过程难以控制、长得特别慢，而且面积较小、价格昂贵，商业化很是困难，而碳化硅和氮化镓有着超过95%的晶格适配度，性能指标远超其他衬底材料（如蓝宝石、硅、砷化镓等），因此碳化硅基氮化镓外延片成为比较好选择。综上所述，很容易理解为何碳化硅在业内会有“黄金赛道”这样的美称。对于碳化硅器件而言，其价值链可分为衬底—外延—晶圆—器件，其中衬底所占的成本比较高为50%——主要原因单晶生长缓慢且品质不够稳定，这也是早年时SiC没能得到的推广的主要原因。不过如今随着技术缺陷不断得到补足，碳化硅单晶衬底的成本正不断下降，可预期未来会是“钱”景无限。以下是国内部分碳化硅衬底供应商名单。 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。杭州碳化硅衬底进口4寸半绝缘

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。北京碳化硅衬底6寸n型

    碳化硅sic的电学性质SiC的临界击穿电场比常用半导体Si和GaAs都大很多，这说明SiC材料制作的器件可承受很大的外加电压，具备很好的耐高特性。另外，击穿电场和热导率决定器件的最大功率传输能力。击穿电场对直流偏压转换为射频功率给出一个基本的界限，而热导率决定了器件获得恒定直流功率的难易程度。SiC具有优于Si和GaAs的高温工作特性，因为SiC的热导率和击穿电场均高出Si，GaAs好几倍，带隙也是GaAs，Si的两三倍。电子迁移率和空穴迁移率表示单位电场下载流子的漂移速度，是器件很重要的参数，会影响到微波器件跨导、FET的输出增益、功率FET的导通电阻以及其他参数。4H-SiC电子迁移率较大，但各向异性较弱；6H-SiC电子迁移率较小，但各向异性强。 北京碳化硅衬底6寸n型

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