碳化硅是由碳元素和硅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，因禁帶寬度大于，在國內也稱為第三代半導體材料。目前，以氮化鎵、碳化硅為的第三代半導體材料及相關器件芯片已成為全球高技術領域競爭戰略制高爭奪點。而對于碳化硅和氮化鎵這兩種芯片，如果想很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硅單晶襯底上生長外延層。在碳化硅上長同質外延很好理解，憑借著禁帶寬度大、擊穿電場高、飽和電子漂移速度高、熱導率大等優勢，碳化硅特別適于制造耐高溫、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、、航天等領域很被看好。 SiC具有高溫強度大、抗氧化性強、耐磨損性好、熱穩定性佳、熱膨脹系數小、熱導率大、硬度高以及抗熱震。浙江半絕緣碳化硅襯底

    降低碳化硅襯底的成本的三個方法：1）做大尺寸：襯底的尺寸越大，邊緣的浪費就越小，有利于進一步降低芯片的成本。6英寸襯底面積為4英寸襯底的，相同的晶體制備時間內襯底面積的倍數提升帶來襯底成本的大幅降低，與此同時，單片襯底上制備的芯片數量隨著襯底尺寸增大而增多，單位芯片的成本也即隨之降低。2）提高材料使用效率：由于技術限制，長晶時間很難縮短，而單位時間內長晶越厚成本越低，因此可以設法增加晶錠厚度；另一方面，目前的切割工藝很容易造成浪費，可以通過激光切割或其他技術手段減少切割損耗。3）提高良率：以山東天岳為例，碳化硅襯底產品良率逐年提升，綜合良率由30%提升至38%，國內廠商良率情況普遍在40%左右，若能提升至60%-70%，碳化硅襯底生產成本將得到進一步下降。 成都4寸半絕緣碳化硅襯底SiC在很寬的光譜范圍（2.2～3.2eV）內也有良好的發光特性。

碳化硅（SiC）又叫金剛砂，密度是3.2g/cm3，天然碳化硅非常罕見，主要通過人工合成。按晶體結構的不同分類，碳化硅可分為兩大類：αSiC和βSiC。在熱力學方面，碳化硅硬度在20℃時高達莫氏9.2-9.3，是硬的物質之一，可以用于切割紅寶石；導熱率超過金屬銅，是Si的3倍、GaAs的8-10倍，且其熱穩定性高，在常壓下不可能被熔化；在電化學方面，碳化硅具有寬禁帶、耐擊穿的特點，其禁帶寬度是Si的3倍，擊穿電場為Si的10倍；且其耐腐蝕性極強，在常溫下可以免疫目前已知的所有腐蝕劑。

全球碳化硅襯底企業主要有CREE、II-VI、SiCrystal，國際企業相比國內企業由于起步早，在產業化經驗、技術成熟度、產能規模等方面具備優勢，搶占了全球碳化硅襯底絕大部分的市場份額。隨著下游終端市場，新能源汽車、光伏、5G基站等領域的快速增長，為上游碳化硅襯底提供了巨大的市場活力，國內以山東天岳、天科合達、爍科晶體等為的企業紛紛跑馬圈地碳化硅襯底市場，通過加強技術研發與資本投入，逐漸掌握了4英寸至6英寸，甚至8英寸的碳化硅襯造技術，縮小了與國際之間技術與產能方面的差距。碳化硅作為新興的戰略先導產業，它是發展第3代半導體產業的關鍵基礎材料。

“實際上，它們是電動開關。“我們可以選擇這些電子開關的技術，它們可以啟用和禁用各種電機繞組，并有效地使電機旋轉。”用于此功能的當下流行的電子半導體開關稱為IGBT。90%以上的汽車制造商都在使用它們。它們是根據需要將電池電流轉換成電機的低價的方法。”這就是業界瞄準SiCMOSFET的地方，SiCMOSFET的開關速度比IGBT快。”(STMicroelectronics寬帶隙和功率射頻業務部門主管說：“SiCMOSFET）還可以降低開關損耗，同時降低中低功率水平下的傳導損耗。”它們可以以四倍于IGBT的頻率以相同的效率工作，由于更小的無源器件和更少的外部元件，從而降低了重量、尺寸和成本。因此，與硅解決方案相比，SiCMOSFET可將效率提高90%。”SiC的熱穩定性比較高。在常壓下不會熔化。浙江半絕緣碳化硅襯底

SiC的臨界擊穿電場比常用半導體Si和GaAs都大很多。浙江半絕緣碳化硅襯底

碳化硅襯底可分為兩類：一類是具有高電阻率（電阻率≥105Ω·cm）的半絕緣型碳化硅襯底，另一類是低電阻率（電阻率區間為15～30mΩ·cm）的導電型碳化硅襯底。國內供需仍存缺口，有效產能不足。我國2020年碳化硅導電型襯底產能約40萬片/年（約當4英寸）、外延片折合6英寸22萬片/年、器件26萬片/年；半絕緣型襯底折算4英寸產能近18萬片/年。受限于良率及技術影響，目前國內實際項目投產較為有限，實際產能開出率較低。隨著新能源汽車、5G等下游應用市場的快速起量，國內現有產品供給無法滿足需求，目前第三代半導體主要環節國產化率仍然較低，超過80%的產品要靠進口。浙江半絕緣碳化硅襯底