寬禁帶半導體核心材料——碳化矽半導體

嵩山硼業 發佈 2022-07-02T21:22:55.129662+00:00

半導體產業的基石是晶片,製作晶片的核心材料可分為:第一代半導體材料(高純度矽),第二代化合物半導體材料(砷化鎵、磷化銦),第三代化合物半導體材料(碳化矽、氮化鎵)。

半導體產業的基石是晶片,製作晶片的核心材料可分為:第一代半導體材料(高純度矽),第二代化合物半導體材料(砷化鎵、磷化銦),第三代化合物半導體材料(碳化矽、氮化鎵)。

碳化矽半導體,是新近發展的寬禁帶半導體的核心材料,以其製作的器件具有耐高溫、耐高壓、高頻、大功率、抗輻射等特點,具有開關速度快、效率高的優勢,可大幅降低產品功耗、提高能量轉換效率並減小產品體積,主要應用於以5G通信、國防軍工、航空航天為代表的射頻領域和以新能源汽車、「新基建」為代表的電力電子領域,在民用、軍用領域均具有可觀的市場前景。

碳化矽在半導體中存在的主要形式是作為襯底材料,碳化矽襯底主要用於微波電子、電力電子等領域,處於寬禁帶半導體產業鏈的前端,是前沿、基礎的核心關鍵材料。

碳化矽襯底可分為半絕緣型與導電性兩種,其中,半絕緣型碳化矽襯底是具有高電阻率(電阻率≥105Ω·cm),半絕緣型襯底加之異質氮化鎵外延片可以作為射頻器件的材料,主要應用與上述所述場景的5G通訊、國防軍工等領域;另一類是低電阻率(電阻率區間為 15~30mΩ·cm)的導電型碳化矽襯底,導電性碳化矽襯底配之碳化矽的同質外延可以用來做功率器件的材料,主要的應用場景為電動汽車、系能源等領域,兩者均具備應用場景廣泛、波及行業眾多、市場範圍廣闊等特點。

我國「十四五」規劃已將碳化矽半導體納入重點支持領域,隨著國家「新基建」戰略的實施,碳化矽半導體將在5G基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心等新基建領域發揮重要作用。

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