碳化硅在半导体行业中的应用有哪些?

碳化硅在半导体行业中的应用有哪些?,第1张

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。

1.碳化硅高纯粉料

碳化硅高纯粉料是采用PVT法生长碳化硅单晶的原料,其产品纯度直接影响碳化硅单晶的生长质量以及电学性能。碳化硅粉料有多种合成方式,主要有固相法、液相法和气相法3种。其中,固相法包括碳热还原法、自蔓延高温合成法和机械粉碎法液相法包括溶胶-凝胶法和聚合物热分解法气相法包括化学气相沉积法、等离子体法和激光诱导法等。

2.单晶衬底

单晶衬底是半导体的支撑材料、导电材料和外延生长基片。生产碳化硅单晶衬底的关键步骤是单晶的生长,也是碳化硅半导体材料应用的主要技术难点,是产业链中技术密集型和资金密集型的环节。目前,SiC单晶生长方法有物理气相传输法(PVT法)、液相法(LPE法)、高温化学气相沉积法(HTCVD法)等。

3.外延片

碳化硅外延片,是指在碳化硅衬底上生长了一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶薄膜(外延层)的碳化硅片。目前,碳化硅单晶衬底上的SiC薄膜制备主要有化学气相淀积法(CVD)、液相法(LPE)、升华法、溅射法、MBE法等多种方法。

4.功率器件

采用碳化硅材料制造的宽禁带功率器件,具有耐高温、高频、高效的特性。

5.模块封装

目前,量产阶段的相关功率器件封装类型基本沿用了硅功率器件。模块封装可以优化碳化硅功率器件使用过程中的性能和可靠性,可灵活地将功率器件与不同的应用方案结合。

6.终端应用

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。由于SiC器件高转换效率、低发热特性和轻量化等优势,下游行业需求持续增加,有取代SiQ器件的趋势。

碳化硅外延晶片即以碳化硅单晶作为衬底生长的外延片。

碳化硅外延晶片使用领域、行业:外延晶片主要用于各种分立器件的制作,比如SBD、MOSFET、JFET、BJT、SIT和MESFET等,这些器件广泛应用于各个领域,如白色家电、混合及纯电动汽车、太阳能和风能发电、UPS、马达控制、轨道机车、轮船和智能电网等。

碳化硅外延晶片属于半导体行业。

扩展资料:

2012年,中国国内首批产业化3英寸和4英寸碳化硅半导体外延晶片在位于厦门火炬高新区的瀚天泰成电子科技(厦门)有限公司投产。

2013年,瀚天泰成计划试生产6英寸规格的碳化硅外延品片;到2016年,将实现年产碳化硅外延晶片2万片,产值有望达到4.2亿元。

2015年,中国科学院物理研究所研究员陈小龙研究组与北京天科合达蓝光半导体有限公司合作,解决了6英寸扩径技术和晶片加工技术,成功研制出了6英寸碳化硅单晶衬底。截至2014年3月,天科合达形成了一条年产7万片碳化硅晶片的生产线。

参考资料来源:凤凰网-中国成功研制国产6英寸碳化硅晶片 年产7万片

和讯网-【央广独家】国内首批商用碳化硅外延晶片在厦门投产

当然不能了长SiC了 但是可以用SiC作为衬底长GaN基的蓝光LED

这位帅哥,MOCVD名称是——金属有机化学气相沉积系统。 长SiC用的是SiH4+C2H4+H2,你说哪里用得到金属有机源了?

另外要是强行用现在常用的商用长蓝光LED的MOCVD机台长SiC的话首先这就不叫MOCVD了,只能叫CVD。其次估计设备要被废掉。应为生长SiC的温度直奔2000度去了。至少也到1500度,这已经超过了MOCVD系统的控温上限。而且商用机台的钨丝也达不到这个温度。一般长SiC都用感应加热。

但是SiC作为衬底代替sapphire用来生长GaN基LEd就是常用的了。Cree所有的LED灯都是SiC做衬底的。


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