碳化硅SiC的應用前景  由于SiC具有上述眾多優異的物理化學性質，不僅能夠作為一種良好的高溫結構材料，也是一種理想的高溫半導體材料。近20年，伴隨薄膜制備技術的高速發展，SiC薄膜已經被***應用于保護涂層、光致發光、場效應晶體管、薄膜發光二極管以及非晶Si太陽能電池的窗口材料等。另外，作為結構材料的SiC薄膜還被認為是核聚變堆中比較好的防護材料，在不銹鋼基體上沉積一層SiC薄膜，可以**地降低氚的滲透率，并保持聚變反應的穩定性。總結起來，SiC具有以下幾個方面的應用：(1)高的硬度與熱穩定性，可用于***涂層；(2)穩定的結構，在核反應技術中用作核聚變堆等離子體的面對材料：(3)大的禁帶寬度，可作為光的短波長區域發光材料。例如，3C-SiC的Eg=2.2eV，6H-SiC的Eg=2.9eV可分別用作綠色、藍色LED材料，目前SiC藍光LED已經商品化；(4)高的熱導率，可作為超大規模集成電路和特大規模集成電路的熱沉材料SiC的臨界擊穿電場比常用半導體Si和GaAs都大很多。北京進口半絕緣碳化硅襯底

    經過數十年不懈的努力，目前，全球只有少數的大學和研究機構研發出了碳化硅晶體生長和加工技術。在產業化方面，只有以美國Cree為**的少數幾家能夠提供碳化硅晶片，國內的碳化硅晶片的需求全賴于進口。目前，全球市場上碳化硅晶片價格昂貴，一片2英寸碳化硅晶片的國際市場價格高達500美元（2006年），但仍供不應求，高昂的原材料成本占碳化硅半導體器件價格的百分之四十以上，碳化硅晶片價格已成為第三代半導體產業發展的瓶頸。因而，采用技術的碳化硅晶體生長技術，實現規模化生產，降低碳化硅晶片生產成本，將促進第三代半導體產業的迅猛發展，拓展市場需求。河北碳化硅襯底SiC作為第三代半導體材料的杰出**由于其特有的物理化學特性成為制作高頻、大功率、高溫器件的理想材料。

SiC產業鏈包括上游的襯底和外延環節、中游的器件和模塊制造環節，以及下游的應用環節。其中襯底的制造是產業鏈技術壁壘比較高、價值量比較大環節，是未來SiC大規模產業化推進的。1)襯底：價值量占比46%，為的環節。由SiC粉經過長晶、加工、切割、研磨、拋光、清洗環節終形成襯底。其中SiC晶體的生長為工藝，難點在提升良率。類型可分為導電型、和半絕緣型襯底，分別用于功率和射頻器件領域。外延：價值量占比 23%。本質是在襯底上面再覆蓋一層薄膜以滿足器件生產的條件。 具體分為：導電型 SiC 襯底用于 SiC 外延，進而生產功率器件用于電動汽車以及新 能源等領域。半絕緣型 SiC 襯底用于氮化鎵外延，進而生產射頻器件用于 5G 通信等 領域。

    半絕緣型碳化硅襯底主要應用于制造氮化鎵射頻器件。通過在半絕緣型碳化硅襯底上生長氮化鎵外延層，制得碳化硅基氮化鎵外延片，可進一步制成氮化鎵射頻器件；導電型碳化硅襯底主要應用于制造功率器件。與傳統硅功率器件制作工藝不同，碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅襯底上，需在導電型襯底上生長碳化硅外延層得到碳化硅外延片，并在外延層上制造各類功率器件。大尺寸碳化硅襯底有助于實現降本增效，已成主流發展趨勢。襯底尺寸越大，單位襯底可生產更多的芯片，因而單位芯片成本越低，同時邊緣浪費的減少將進一步降低芯片生產成本。目前業內企業量產的碳化硅襯底主要以4英寸和6英寸為主，在半絕緣型碳化硅市場，目前襯底規格以4英寸為主；而在導電型碳化硅市場，目前主流的襯底產品規格為6英寸。國際巨頭CREE、II-VI以及國內的爍科晶體都已成功研發8英寸襯底產品。 碳化硅非常適合用作新一代發光二極管（LED）襯底材料、大功率電力電子材料。

的中端功率半導體器件是IGBT，它結合了MOSFET和雙極晶體管的特性。IGBT用于400伏至10千伏的應用。問題是功率MOSFET和IGBT正達到其理論極限，并遭受不必要的能量損失。一個設備可能會經歷能量損失，原因有兩個：傳導和開關。傳導損耗是由于器件中的電阻引起的，而開關損耗發生在開關狀態。這就是碳化硅適合的地方。基于氮化鎵（GaN）的電力半成品也正在出現。GaN和SiC都是寬帶隙技術。硅的帶隙為1.1eV。相比之下，SiC的帶隙為3.3eV，而GaN為3.4eV。DC-DC轉換器獲取蓄電池電壓，然后將其降到較低的電壓。這用于控制車窗、加熱器和其他功能。在碳化硅襯底上外延生長石墨烯，可望制造高性能的石墨烯集成電路。遼寧碳化硅襯底進口

6H-SiC結構**為穩定，適用于制造光電子器件。北京進口半絕緣碳化硅襯底

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。北京進口半絕緣碳化硅襯底

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