如何将碳化硅成本将下降30%

  迎来了历史性的大机遇，很多人都想了解近年来国产SiC衬底和外延的取得了怎样成绩，未来的市场需求如何？

  碳化硅材料在未来5至10年内，未来市场发展的潜力会更远大。国产SiC材料的发展方面，国际大厂对国产碳化硅衬底和外延逐渐认可，也说明国产材料的进步是比较明显的。

  国产碳化硅产业链（从上游材料端到器件端）为提高碳化硅性价比做了很多工作。与此同时，国内各个厂家也在积极扩产。这几年，碳化硅衬底、外延产能提高得很快，整个市场会快速进入到价格甜蜜点，能够跟硅基功率器件形成良性竞争关系。最近3至5个月的需求反馈来看，整个市场是比较健康的，在快速的往前发展。

  国产碳化硅材料的进展方面，国产衬底，特别是头部企业的衬底质量是十分好的，可以和进口衬底相媲美。国产外延材料性能，无论从流片、良率，还是从器件的可靠性来讲，都能够与国际水平相媲美。外延材料可完全实现国产替代。

  国内企业率先在半绝缘衬底方面取得了非常快的进展。而在导电型衬底方面，2021-2022年国内各个衬底厂商的外部的应用需求迅速增长，同时在各项指标上已得到了下游端客户的验证。

  其实国内衬底已经被应用在主驱SiCMOSFET上，而且英飞凌与天岳、天科签单，天岳亦与博世签约，说明我们国内的衬底被国际大厂认可，未来我们在国际市场的份额也会慢慢的大。

  碳化硅材料其实在国内只经历了十几年的发展时间，很多环节都不是特别的成熟，每个环节都有提高空间。如果任何一个环节都能提高一点点的话，将使得终端产品的成本控制得到非常明显改善。

  国产SiC在加工良率方面还有待提升。目前碳化硅晶体加工是短板，期待切磨抛等设备能够有新的突破。将来8英寸碳化硅单晶如果能用上激光剥离工艺，将能够极大提高成本的控制能力，期待加工设施的更新以及新的工艺方法。

  降低成本还有一个很重要的点：耗材的国产化，例如等静压石墨材料这2年需求比较紧缺，价格涨幅每年都达到8%～10%，价格居高不下，而且供应量也得不到保障。然而，后段外延和器件厂商端要求国内衬底每年进行8%～10%的降本，因此，原材料的国产化的替代步伐和进程还要加快。

  大厂们对8英寸SiC持着比较激进的态度，近2年国内衬底厂商在8英寸上也不遗余力地加快速度，而且国内不少厂家也已经将产品拿给国际器件大厂做验证。所以今年是8英寸产品的验证年，2024年会进入小批量生产，2025年国际大厂可能会实现量的释放。而国内8英寸产品上量可能到2027年，但也可能提前。

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  （SiC），通常被称为金刚砂，是唯一由硅和碳构成的合成物。虽然在自然界中以碳硅石矿物的形式存在，但其出现相对罕见。然而，自从1893年以来，粉状

  （SiC）具有禁带宽度大、击穿电场强度高、饱和电子漂移速度高、热导率大、介电常数小、抗辐射能力强、化学稳定性良好等特点，被认为是制作高温、高频、大功率和抗辐射器件极具潜力的宽带隙半导体材料

  每个桥臂需要4个MOSFET以及各自的驱动，增加了系统复杂度，再比如每个桥臂需要各自的钳位二极管，增加了系统

  250V左右。对于能够耐受500～600V以上反向电压要求，人们开始使用

  (SiC)制造器件，因为它能够耐受较高的电压。除此以外的器件参数均相当于或优于硅肖特基二极管。详见表2。由于SiC器件的

  较高(是同类硅器件的3～5倍)，除非性能上要求非用不可，还没有用它来替代硅功率器件。`

  MOSFET的短路实验(SCT)表现。具体而言，该实验的重点是在不同条件下进行专门的实验室测量，并借助一个稳健的有限元法物理模型来证实和比较测量值，对短路行为的动态变化进行深度评估。

  （SiC）半导体材料是自第一代元素半导体材料（Si、Ge）和第二代化合物半导体材料（GaAs

  是宽禁带半导体材料的一种，主要特征是高热导率、高饱和以及电子漂移速率和高击场强等，因此被应用于各种半导体材料当中，

  （SiC）即使在高达1400℃的温度下，仍能保持其强度。这种材料的明显特点在于导热和电气半导体的导电性极高。

  大量采用持续稳定的线路板；在引擎室中，由于高温环境和LED 灯源的散热要求，现有的以树脂、金属为基材的电路板不符合使用上的要求，需要散热性能更好

  ，3.3 kW CCM 图腾柱 PFC 的效率可达到 99% 以上（图 4），其中在双升压 PFC 设计中使用 CoolMOS™ 的最佳效率峰值为 98.85%。而且，尽管

  的颜色，纯净者无色透明，含杂质(碳、硅等)时呈蓝、天蓝、深蓝，浅绿等色，少数呈黄、黑等色。加温至700℃时不褪色。金刚光泽。比重,具极高的折射率, 和高的双折射，在紫外光下发黄、橙黄色光，无

  和 DC-AC 变流器等。集成式快速开关 50A IGBT 的关断性能优于纯硅解决方案，可与 MOSFET 媲美。较之常规的

  (SiC)，俗称金刚砂。SiC 在自然界中以矿物碳硅石的形式存在，但十分稀少。不过，自1893 年以来，粉状

  作为宽禁带半导体的代表性材料之一，其材料本征特性与硅材料相比具有诸多优势。以现阶段最适合用于做功率半导体的4H型

  具有载流子饱和速度高和热导率大的特点，应用开关频率可达到1MHz，在高频应用中优势显著，其中

  1824年被瑞典科学家Jns Jacob Berzelius发现以来，直到

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  通损耗一直是功率半导体行业的不懈追求。相较于传统的硅MOSFET和硅IGBT 产品，基于宽禁带

  MOSFET 具有耐压高、导通电阻低，开关损耗小的特点，可降低器件损耗、减小

  作为最典型的宽禁带半导体材料，近年来被愈来愈普遍地用于高频高温的工作场合。为了更好的提高永磁同步电机伺服控制管理系统的性能

  能在不影响产量的情况下，制造出10寸的晶片。大尺寸的块状基板（如下图所示）。森教授认为，与目前的

  相当，而且能达到更大的尺寸。日本大坂大学、丰田公司等公司，都参与了日本环保部的“在

  (SiC)、氮化镓(GaN)等新材料陆续应用在二极管、场效晶体管(MOSFET)等组件上，电力电子产业的技术大革命已揭开序幕。这些新组件虽然在

  提高各种系统和应用的性能，包括飞机、车辆、通信设施和航天器。今天，SiC MOSFET是长期可靠的功率器件。未来，预计多芯片电源或混合模块将在SiC领域发挥更重要的作用。

  功率模组和集成功率模组，用于太阳能逆变器、功率因数校正、电动车充电桩和高效率

  在功率模块中的性能，特别是SEMITRANS 3模块和SEMITOP E2无基板模块。分立器件（如 TO-247）是

  工频整流二极管D3和D4换成普通的低导通电阻（Rdson）的硅-MOSFET ［B1］ ，降低整流器件的导通损耗

  13）。给出了实测满载20KW(550V/35A输出）工作下主要器件（MOSFET，二极管，变压器和电感）温度，测试环境问题为

  肖特基二极管应用在1500W电源的PFC电路中（位置如下图）。测试条件：输入电压 100V、220V输出电压 48V 输出电流

  或SiC MOSFET带来比传统硅MOSFET和IGBT明显的优势。在这里我们一起看看在设计高性能门极驱动电路时使用SiC MOSFET的好处。

  MOSFET芯片的半桥功率模块系列新产品型号BMF600R12MCC4BMF400R12MCC4汽车级全

  器件的工作时候的温度可达到 300℃以上。而现有适用于硅器件的传统封装材料及结构一般工作在 150℃以下，在更高温度时可靠性急剧

  解决了封装中的散热问题，解决各行业遇到的各种芯片散热问题，如果你有类似的困惑，欢迎前来探讨，铝

  ，适合各种产品的IGBT。我西安明科微电子材料有限公司的赵昕。欢迎各位有问题及时交流，谢谢各位！

  A、40A等规格，TO220、TO247等封装；后续针对双向OBC的应用，

  在电动汽车应用中代表着更高的效率、更高的功率密度和更优的性能，特别是在800 V 电池系统和大电池容量中，它可提高逆变器的效率，从而延长续航里程或降低电池

  （SiC）又叫金刚砂，它是用石英砂、石油焦、木屑、食盐等原料通过电阻炉高温冶炼而成，其实

  很久以前就被发现了，它的特点是：化学性能稳定、导热系数高、热线胀系数小、耐磨性能

  上面没有做任何掩膜，就为了去除SiC表面损伤层达到表面改性的效果。但是实际刻蚀过程中总是会在

  通时间。对于 ≥150kW 牵引逆变器应用，隔离式栅极驱动器应具有 10 A 的驱动强度，以便以高压摆率

  （SiC），俗称金刚砂。 SiC 在自然界中以矿物碳硅石的形式存在，但十分稀少。 不过，自 1893 年以来，粉状

  主要供应商罗姆半导体公司举办座谈会，罗姆半导体(北京)有限公司技术中心所长水原德建先生就这些问

  MOSFET等器件，为业界熟知，并得到普遍应用。在11月27日举行的2021基本创新日活动

  节约方面也发挥着很大的作用。在这个与俄亥俄州立大学电气与计算机工程系 IEEE 院士教授 Anant

  ，是一种无机物，化学式为SiC，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色

  （SiC）技术 Silicon Carbide Adoption Enters Next Phase

  （SiC）技术的需求继续增长，这种技术能最大限度地提高当今电力系统的效率，同时降低其尺寸、重量和

  技术可以帮助电动汽车实现快充，增加续航；这个特性使得众多的车企把目光投注过来。 我们

  的电阻率随温度的变化而改变，但在一定的温度范围内与金属的电阻温度特性相反。

  ，是一种无机物，化学式为SiC，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色

  ，是一种无机物，化学式为SiC，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色

  是目前应用最为广泛的第三代半导体材料，由于第三代半导体材料的禁带宽度大于2eV，因此一般也会被称为宽禁带半导体材料，除了宽禁带的特点外，

  材料的特性，如高热导率、高电阻率、低摩擦系数等，来提高电机的效率、耐久性和可靠性，以此来降低电机的

  到底是什么，以及它与传统硅的一些不同之处。关于SiC的一个有趣的事实是，

  物最初是从陨石的碎片中发现的。其独特的性能非常有前途，以至于今天，我们合成了用于

  二极管具有较低的反向漏电流、高温下稳定性良好、响应速度快等特点，大范围的使用在高功率、高频率、高温、高压等领域，如电源、变频器、太阳能、电动汽车等。

  MOSFET是一种新型的功率半导体器件，其中MOSFET表示金属氧化物半导体场效应晶体管，

  技术基础原理——生长、表征、器件和应用》往期内容：7.3.2“i”区中的载流子浓度∈《

  ，也称为SiC，是一种由纯硅和纯碳组成的半导体基础材料。您可以将SiC与氮或磷掺杂以形成n型半导体，或将其与铍，硼，铝或镓掺杂以形成p型半导体。虽然

  都是半导体器件，它们之间的区别大多数表现在以下几个方面。 一、材料： IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘

  晶圆是晶体通过切割，粗磨，精磨，粗抛，精抛等工艺加工成型的单晶晶圆。由于其硬度和脆性，需要投入更多的能量、更高的温度和更多的精力来加工和结晶。因此，生产

  ，又称SiC，是一种由纯硅和纯碳组成的半导体基材。您可以将SiC与氮或磷掺杂以形成n型半导体，或将其与铍、硼、铝或镓掺杂以形成p型半导体。虽然

  （SiC）和氮化镓（GaN）是两种常见的宽禁带半导体材料，在电子、光电和功率电子等领域中具有广泛的应用前景。虽然它们都是宽禁带半导体材料，但是

  (SiC) 是一种大范围的应用于温度传感器中的材料。由于其出色的耐高温和抗腐蚀能力，

  成为了各种工业和高温环境下的温度测量领域中的首选材料。在本文中，我们将讨论

  （SiC）是一种优良的宽禁带半导体材料，具有高击穿电场、高热导率、低介电常数等特点，因此在高温、高频、大功率应用领域具有非常明显优势。

  （SiC）是一种宽禁带半导体材料，具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点。由于这些优异的性能，