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从终端应用层上来看在碳化硅资料在高铁、汽车电子、智能电网、光伏逆变、工业机电、数据中心、白色家电、消费电子、5G通信、次世代显示等范畴有着广泛的应用，商场潜力巨大外延托盘。在应用上，分为低压、中压和高压范畴外延托盘在低压范畴：主要是针对一些消费电子，比如说PFC、电源；举比如：小米和华为推出来快速充电器，所选用的器材便是氮化镓器材。在中压范畴：主要是汽车电子和3300V以上的轨道交通和电网体系。举比如：特斯拉是运用碳化硅器材早的一个汽车制造商，运用的型号是model3。在中低压范畴，碳化硅和氮化镓为竞争关系，更倾向于氮化镓。在中低压碳化硅已经有十分老练的二极管和MOSFET产品在商场傍边推广应用。在高压范畴：碳化硅有着绝无仅有的优势。但迄今为止，在高压范畴现在还没有一个老练的产品的推出，全球都在处于研发的阶段。电动车是碳化硅的佳应用场景外延托盘丰田的电驱动模块（电动车的核心部件），碳化硅的器材比硅基IGBT 的体积缩小了50%乃至更多，同时能量密度也比硅基IGBT 高很多。这也是很多厂商倾向于运用碳化硅的原因，可以优化零部件在车上的布置，节约更多的空间外延托盘。特斯拉Model 3 电驱动模块：选用24 颗意法半导体碳化硅器材外延托盘，丰田也计划2020年推出搭载碳化硅器材的电动车，丰田作为日系厂商较为倾向于日系的供应商，现在是三菱或富士在争取这些事务和丰田展开合作。外延托盘

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跟着近年来美国对我国半导体工业的重重禁运封锁广泛报道，大家对第二代半导体中的硅基半导体，也已经有许多了解。而今日，我们要谈的，是下一代，即第三代半导体中的一种重要材料——碳化硅碳化硅（SiC），与氮化镓（GaN）、金刚石、氧化锌（ZnO）等一同，属于第三代半导体。碳化硅等第三代半导体具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速度高、介电常数小等共同的性能。用这种特性制作的电力或电子元件，体积更小、传输速度更快、可靠性更高，耗能更低， 高能够降低50%以上的能量丢失，积减小75%左右。特别重要的是，三代半导体能够在更高的温度、电压和频率下工作。因此，碳化硅等第三代半导体，在半导体照明光电器材、电力电子、射频微波器材、激光器和勘探器材、太阳能电池和生物传感器等其他器材等方面展现出巨大的潜力。在军用方面，SiC首要用于大功率高频功率器材。碳化硅半导体的生产过程包括单晶成长、外延层成长以及器材/芯片制作，别离对应衬底、外延和器材/芯片。后文会环绕这三个方面，对碳化硅工业的国产化开展进行讨论。对应碳化硅的衬底的2种类型，即导电型碳化硅衬底和半绝缘型碳化硅衬底。在导电型碳化硅衬底上，成长碳化硅外延层，能够制得碳化硅外延片，进一步制成功率器材，首要应用于新能源轿车等范畴；在半绝缘型碳化硅衬底上，成长氮化镓外延层制得碳化硅基氮化镓外延片，可进一步制成微波射频器材，应用于5G通讯等范畴。碳化硅涂层

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碳化硅，是一种无机物，化学式为SiC，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。在C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用广泛、经济的一种，可以称为金钢砂或耐火砂。 中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。碳化硅是由美国人艾奇逊在1891年电熔金刚石实验时，在实验室偶然发现的一种碳化物，当时误认为是金刚石的混合体，故取名金刚砂，1893年艾奇逊研究出来了工业冶炼碳化硅的方法，也就是大家常说的艾奇逊炉，一直沿用至今，以碳质材料为炉芯体的电阻炉，通电加热石英SiO2和碳的混合物生成碳化硅。关于碳化硅的几个事件1905年 第一次在陨石中发现碳化硅。1907年 第一只碳化硅晶体发光二极管诞生。1955年 理论和技术上重大突破，LELY提出生长高品质碳化概念，从此将SiC作为重要的电子材料。1958年 在波士顿召开第一次世界碳化硅会议进行学术交流。1978年 六、七十年代碳化硅主要由前苏联进行研究。到1978年首次采用“LELY改进技术”的晶粒提纯生长方法。1987年～至今以CREE的研究成果建立碳化硅生产线，供应商开始提供商品化的碳化硅基。碳化硅涂层

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近日，东莞市天域半导体科技有限公司（简称“天域”）产生工商变更，新增股东华为关联出资机构深圳哈勃科技出资合伙企业（有限合伙）等，注册资本由约9027万增至约9770万，增幅超8%。在碳化硅领域的布局上，此前华为旗下的哈勃科技出资也已入股了山东天岳、瀚天天成等碳化硅技能厂商。根据官网介绍，天域（TYSiC）成立于2009年，是我国第 一家从事碳化硅（SiC）外延片商场营销、研发和制作的私营企业。2010年，天域与我国科学院半导体研究所合作，一起创建了碳化硅研究所。天域是我国第 一家获得轿车质量认证（IATF16949）的碳化硅半导体资料供应链企业。现在，天域在我国具有多的碳化硅外延炉-CVD，月产能5000件。凭着先进的外延才能和先进的测试和表征设备，天域为全球客户供给n-型和p-型掺杂外延资料、制作肖特基二极管、JFETs、BJTs、MOSFETs，GTOs和IGBTs等。天域的宗旨是，促进第三代（宽禁带）半导体工业的发展，成为全球碳化硅外延片的首要出产商之一，以先进的碳化硅外延成长技能为客户供给优 秀产品和服务。总的来说，这是一家在工业链上获得必定成就，技能实力不俗，并且有快速上马IPO之路潜质的一家SiC外延出产企业。挑选此类企业，也是哈勃一向的出资风格！ SiC外延重要性SiC外延片是SiC工业链条核心的中间环节现在碳化硅和氮化镓这两种芯片，假如想大程度使用其资料自身的特性，较为理想的计划就是在碳化硅单晶衬底上成长外延层。碳化硅外延片，是指在碳化硅衬底上成长了一层有必定要求的、与衬底晶相同的单晶薄膜（外延层）的碳化硅片。实践使用中，宽禁带半导体器材简直都做在外延层上，碳化硅晶片自身只作为衬底，包含GaN外延层的衬底。 我国SiC外延资料研发工作开发于“九五计划”，资料成长技能及器材研究均获得较大进展。首要研究单位有中科院半导体研究所、中电集团13所和55所、西安电子科技大学等，工业化公司首要是东莞天域和厦门瀚天天成。现在我国已研发成功6英寸SiC外延晶片，且根本完成商业化。能够满意3.3kV及以下电压等级SiC电力电子器材的研发。不过，还不能满意研发10kV及以上电压等级器材和研发双极型器材的需求。碳化硅资料的特性从三个维度打开：1.资料的性能，即物理性能：禁带宽度大、饱和电子飘移速度高、存在高速二维电子气、击穿场强高。这些资料特性将会影响到后边器材的性能。2. 器材性能：耐高温、开关速度快、导通电阻低、耐高压。优于一般硅资料的特性。反映在电子电气体系和器材产品中。3. 体系性能：体积小、重量轻、高能效、驱动力强。碳化硅的耐高压才能是硅的10 倍，耐高温才能是硅的2 倍，高频才能是硅的2 倍；相同电气参数产品，采用碳化硅资料可缩小体积50%，降低能量损耗80%。这也是为什么半导体巨头在碳化硅的研发上不断加码的原因：希望把器材体积做得越来越小、能量密度越来越大。我们都知道，芯片设计企业得产能者得天下，这也是华为哈勃近期不断布局的原因。纵观SiC工业链，尽管我国出资的碳化硅衬底项目现已有30多个，但是商场需求量大的6英寸N型碳化硅晶片依然严重依赖进口。国产的产品尚无法进入干流的供应链，碳化硅衬底和外延的本钱现在占到碳化硅模块总本钱的50%以上，假如该问题不得到解决，我国碳化硅工业比较于美国很难有什么太大的竞争力。比较衬底，外延仿佛是个很好切入的商场，一方面，外延环节技能较为单一，首要进程为在原SiC衬底上成长一层新单晶。是整个工业链中附加值和技能门槛低的环节，另一方面外延环节依赖老练的设备(现在业界干流设备为Aixtron等公司供给的CVD设备)，气相沉积流程通过流量计严格控制，业界和设备商有相对老练的技能。一起，国内厂商技能与国外先进水平差距现在来看不是非常大，与瀚天天成为例，现已能够与昭和电工的产品在全球多个商场竞争。瀚天天成和东莞天域是国内SiC外延的首要厂商，其间瀚天天成为国内外延龙头企业，瀚天天成在外延工艺环节积累了必定的Know-how，相对走的稍快一些，但天域也是紧随其后。尽管，现在国内厂商在长厚膜高压器材，在更高功率、高电流、高电压器材结构相关的外延技能上仍有提高空间，在产能和工艺优化上仍有提高空间，本钱还需要进一步控制，但在外延商场，国产企业现已能占有一席之地了。碳化硅外延片出产的国外核心企业，首要以美国的Cree、 DowCorning、II-VI、日本的罗姆、昭和电工、三菱电机、德国的Infineon 等为主。其间，美国公司就占据全球70-80%的比例。技能上也在向6英寸为主的方向过渡。国外首要的外延片企业代表企业昭和电工，现在产品现已使用于丰田集团旗下首要出产轿车空调、焚烧、燃油喷发等体系的DENSO（电装）公司用于燃料电池电动车的下一代增压动力模块制作。近期英飞凌科技公司与昭和电工签订了一份包含外延在内的多种SiC资料（SiC）的供应合同，以满意英飞凌现在SiC基产品不断增加的需求。国内碳化硅外延片的出产商，首要瀚天天成、东莞天域、国民技能子公司国民天成、世纪金光，以及国字号的中电科13所和55所。以及完成 SiC 从资料到封装一体化的半导体公司三安集成等。现在国内外延片也是以供给4英寸的产品为主，并开端供给6英寸外延片。2019 SiC外延片折算6英寸产能约为20万片/年。三安集成是全球少量完成 SiC 从资料到封装一体化的半导体公司。现在，三安集成是继科锐、罗姆后，全球少量完成 SiC 笔直工业链布局的厂商，在国内更是职业先驱者。SiC外延