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。在現已開發的寬禁帶半導體中,碳化硅(SiC)半導體材料是研究**為成熟的一種。廣東sic碳化硅襯底

為提高生產效率并降低成本，大尺寸是碳化硅襯備技術的重要發展方向。襯底尺寸越大，單位襯底可制造的芯片數量越多，單位芯片成本越低。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。在半絕緣型碳化硅市場，目前主流的襯底產品規格為4英寸。在導電型碳化硅市場，目前主流的襯底產品規格為6英寸。在8英寸方面，與硅材料芯片相比，8英寸和6英寸SiC生產的主要差別在高溫工藝上，例如高溫離子注入，高溫氧化，高溫等，以及這些高溫工藝所需求的硬掩模工藝等。根據中國寬禁帶功率半導體及應用產業聯盟的預測，預計2020～2025年國內市場的需求，4英寸逐步從10萬片市場減少到5萬片，6英寸晶圓將從8萬片增長到20萬片；2025～2030年：4英寸晶圓將逐漸退出市場，6英寸晶圓將增長至40萬片。進口6寸半絕緣碳化硅襯底外延加工為了制造碳化硅半導體器件，需要在晶片表面生長1層或數層碳化硅薄膜，這些薄膜具有不同的n、p導電類型。

    碳化硅sic的電學性質SiC的臨界擊穿電場比常用半導體Si和GaAs都大很多，這說明SiC材料制作的器件可承受很大的外加電壓，具備很好的耐高特性。另外，擊穿電場和熱導率決定器件的最大功率傳輸能力。擊穿電場對直流偏壓轉換為射頻功率給出一個基本的界限，而熱導率決定了器件獲得恒定直流功率的難易程度。SiC具有優于Si和GaAs的高溫工作特性，因為SiC的熱導率和擊穿電場均高出Si，GaAs好幾倍，帶隙也是GaAs，Si的兩三倍。電子遷移率和空穴遷移率表示單位電場下載流子的漂移速度，是器件很重要的參數，會影響到微波器件跨導、FET的輸出增益、功率FET的導通電阻以及其他參數。4H-SiC電子遷移率較大，但各向異性較弱；6H-SiC電子遷移率較小，但各向異性強。

現在，SiC材料正在大舉進入功率半導體領域。一些**的半導體器件廠商，如羅姆（ROHM）株式會社、英飛凌科技公司、Cree、飛兆國際電子有限公司等都在開發自己的SiC功率器件。英飛凌科技公司在今年推出了第5代SiC肖特基勢壘二極管，它結合了第3代產品的低容性電荷（Qc）特性與第2代產品中的低正向電壓（Vf）特性，使PFC電路達到**高效率水平，擊穿電壓則達到了650V。飛兆半導體發布了SiCBJT，實現了1200V的耐壓，傳導和開關損耗相對于傳統的Si器件降低了30%～50%，從而能夠在相同尺寸的系統中實現高達40%的輸出功率提升。ROHM公司則推出了1200V的第2代SiC制MOSFET產品，實現了SiC-SBD與SiC-MOSFET的一體化封裝，與Si-IGBT相比，工作損耗降低了70%，并可達到50kHz以上的開關頻率。值得一提的是，IGBT的驅動比較復雜，如果使用SiC基的MOSFET，則能使系統開發的難度大為降低。SiC的市場頗為看好，根據預測，到2022年，市場規模將達到40億美元，年平均復合增長率可達到45%碳化硅半導體完整產業鏈條包括：碳化硅原料-晶錠-襯底-外延-芯片-器件-模塊。

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    碳化硅耐高溫，與強酸、強堿均不起反應，導電導熱性好，具有很強的抗輻射能力。用碳化硅粉直接升華法可制得大體積和大面積碳化硅單晶。用碳化硅單晶可生產綠色或藍色發光二極管、場效應晶體管，雙極型晶體管。用碳化硅纖維可制成雷達吸波材料，在***工業中前景廣闊。碳化硅超精細微粉是生產碳化硅陶瓷的理想材料。碳化硅陶瓷具有優良的常溫力學性能，如高的抗彎強度，優良的抗氧化性，耐腐蝕性，非常高的抗磨損以及低的磨擦系數，而且高溫力學性能（強度、抗蠕變性等）是已知陶瓷材料中比較好的材料，如晶須補強可改善碳化硅的韌性和強度。由于碳化硅優異的理化性能，使其在石油、化工、微電子、汽車、航天航空、激光、原子能、機械、冶金行業中***得到應用。如砂輪、噴咀、軸承、密封件、燃氣輪機動靜葉片，反射屏基片，發動機部件，耐火材料等。 廣東sic碳化硅襯底

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