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SiC產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的襯底和外延環(huán)節(jié)、中游的器件和模塊制造環(huán)節(jié),以及下游的應(yīng)用環(huán)節(jié)。其中襯底的制造是產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)壁壘比較高、價(jià)值量比較大環(huán)節(jié),是未來(lái)SiC大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的。1)襯底:價(jià)值量占比46%,為的環(huán)節(jié)。由SiC粉經(jīng)過(guò)長(zhǎng)晶、加工、切割、研磨、拋光、清洗環(huán)節(jié)終形成襯底。其中SiC晶體的生長(zhǎng)為工藝,難點(diǎn)在提升良率。類型可分為導(dǎo)電型、和半絕緣型襯底,分別用于功率和射頻器件領(lǐng)域。外延:價(jià)值量占比 23%。本質(zhì)是在襯底上面再覆蓋一層薄膜以滿足器件生產(chǎn)的條件。 具體分為:導(dǎo)電型 SiC 襯底用于 SiC 外延,進(jìn)而生產(chǎn)功率器件用于電動(dòng)汽車以及新 能源等領(lǐng)域。半絕緣型 SiC 襯底用于氮化鎵外延,進(jìn)而生產(chǎn)射頻器件用于 5G 通信等 領(lǐng)域。蘇州質(zhì)量好的碳化硅襯底的公司。山東6寸sic碳化硅襯底
碳化硅襯備技術(shù)包括PVT法(物相傳輸法)、溶液法和HTCVD法(高溫氣相化學(xué)沉積法)等,目前國(guó)際上基本采用PVT法制備碳化硅單晶。SiC單晶生長(zhǎng)經(jīng)歷3個(gè)階段,分別是Acheson法、Lely法、改良Lely法。利用SiC高溫升華分解特性,可采用升華法即Lely法來(lái)生長(zhǎng)SiC晶體,它是把SiC粉料放在石墨坩堝和多孔石墨管之間,在惰性氣體(氬氣)環(huán)境溫度為2500℃的條件下進(jìn)行升華生長(zhǎng),可以生成片狀SiC晶體。但Lely法為自發(fā)成核生長(zhǎng)方法,較難控制所生長(zhǎng)SiC晶體的晶型,且得到的晶體尺寸很小,后來(lái)又出現(xiàn)了改良的Lely法,即PVT法(物相傳輸法),其優(yōu)點(diǎn)在于:采用SiC籽晶控制所生長(zhǎng)晶體的晶型,克服了Lely法自發(fā)成核生長(zhǎng)的缺點(diǎn),可得到單一晶型的SiC單晶,且可生長(zhǎng)較大尺寸的SiC單晶。 山東碳化硅襯底哪家公司的碳化硅襯底的有售后?
因此,對(duì)于牽引逆變器,從IGBT轉(zhuǎn)移到SiCMOSFET是有意義的。但這并不是那么簡(jiǎn)單,因?yàn)槌杀驹诘仁街衅鹬匾饔?。然而,特斯拉已?jīng)采取了冒險(xiǎn)行動(dòng)。該公司在其型號(hào)3中使用了意法半導(dǎo)體公司的SiCMOSFET,并補(bǔ)充說(shuō)特斯拉也在使用其他供應(yīng)商。其他汽車制造商也在探索這項(xiàng)技術(shù),盡管出于成本考慮,大多數(shù)原始設(shè)備制造商并未加入這一行列。不過(guò),有幾種方法可以實(shí)現(xiàn)從IGBT到SiCMOSFET的切換。根據(jù)Rohm的說(shuō)法,有兩種選擇:?將IGBT保留在系統(tǒng)中,但將硅二極管更換為SiC二極管。?用SiC基MOSFET和二極管替換硅基IGBT和二極管。
“實(shí)際上,它們是電動(dòng)開關(guān)?!拔覀兛梢赃x擇這些電子開關(guān)的技術(shù),它們可以啟用和禁用各種電機(jī)繞組,并有效地使電機(jī)旋轉(zhuǎn)?!庇糜诖斯δ艿漠?dāng)下流行的電子半導(dǎo)體開關(guān)稱為IGBT。90%以上的汽車制造商都在使用它們。它們是根據(jù)需要將電池電流轉(zhuǎn)換成電機(jī)的低價(jià)的方法?!边@就是業(yè)界瞄準(zhǔn)SiCMOSFET的地方,SiCMOSFET的開關(guān)速度比IGBT快?!?STMicroelectronics寬帶隙和功率射頻業(yè)務(wù)部門主管說(shuō):“SiCMOSFET)還可以降低開關(guān)損耗,同時(shí)降低中低功率水平下的傳導(dǎo)損耗?!彼鼈兛梢砸运谋队贗GBT的頻率以相同的效率工作,由于更小的無(wú)源器件和更少的外部元件,從而降低了重量、尺寸和成本。因此,與硅解決方案相比,SiCMOSFET可將效率提高90%。”哪家公司的碳化硅襯底的是口碑推薦?
半絕緣型碳化硅襯底主要應(yīng)用于制造氮化鎵射頻器件。通過(guò)在半絕緣型碳化硅襯底上生長(zhǎng)氮化鎵外延層,制得碳化硅基氮化鎵外延片,可進(jìn)一步制成氮化鎵射頻器件;導(dǎo)電型碳化硅襯底主要應(yīng)用于制造功率器件。與傳統(tǒng)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(dǎo)電型襯底上生長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)降本增效,已成主流發(fā)展趨勢(shì)。襯底尺寸越大,單位襯底可生產(chǎn)更多的芯片,因而單位芯片成本越低,同時(shí)邊緣浪費(fèi)的減少將進(jìn)一步降低芯片生產(chǎn)成本。目前業(yè)內(nèi)企業(yè)量產(chǎn)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(chǎng),目前襯底規(guī)格以4英寸為主;而在導(dǎo)電型碳化硅市場(chǎng),目前主流的襯底產(chǎn)品規(guī)格為6英寸。國(guó)際巨頭CREE、II-VI以及國(guó)內(nèi)的爍科晶體都已成功研發(fā)8英寸襯底產(chǎn)品。 如何區(qū)分碳化硅襯底的的質(zhì)量好壞。上海碳化硅襯底進(jìn)口4寸led
碳化硅作襯底的LED器件亮度更高、能耗更低、壽命更長(zhǎng)、單位芯片面積更小。山東6寸sic碳化硅襯底
為提高生產(chǎn)效率并降低成本,大尺寸是碳化硅襯備技術(shù)的重要發(fā)展方向。襯底尺寸越大,單位襯底可制造的芯片數(shù)量越多,單位芯片成本越低。襯底的尺寸越大,邊緣的浪費(fèi)就越小,有利于進(jìn)一步降低芯片的成本。在半絕緣型碳化硅市場(chǎng),目前主流的襯底產(chǎn)品規(guī)格為4英寸。在導(dǎo)電型碳化硅市場(chǎng),目前主流的襯底產(chǎn)品規(guī)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(chǎn)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(jù)中國(guó)寬禁帶功率半導(dǎo)體及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)2020~2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求,4英寸逐步從10萬(wàn)片市場(chǎng)減少到5萬(wàn)片,6英寸晶圓將從8萬(wàn)片增長(zhǎng)到20萬(wàn)片;2025~2030年:4英寸晶圓將逐漸退出市場(chǎng),6英寸晶圓將增長(zhǎng)至40萬(wàn)片。山東6寸sic碳化硅襯底
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