国内首创大尺寸扩径技术！江苏超芯星推出大尺寸碳化硅单晶

日前，江苏超芯星半导体有限公司成功推出大尺寸（6-8英寸）碳化硅单晶衬底材料，国内首创大尺寸扩径技术，未来将满足不同客户的需求。

碳化硅是由碳元素和硅元素组成的一种化合物半导体材料，因其禁带宽度大于2.2eV被称为宽禁带半导体材料，在国内也称为第三代半导体材料。作为国家科技发展的关键领域，碳化硅市场已经初具规模，但衬底材料仍是瓶颈，当前碳化硅衬底短缺且昂贵，在整个产业链的成本中占大头，仍是“卡脖子”问题，是行业最大的痛点。碳化硅可广泛应用于5G通讯、航空航天、轨道交通、电动汽车、光伏储能、风力发电、智能电网、高压输配电和电能变换、电机控制、节能建筑等重要国防和民用领域，是推动战略性新兴产业的重要支撑。

    图1 江苏超芯星大尺寸碳化硅单晶

半导体本质是一种导电性可受控制、介于绝缘体至导体之间的材料。从半导体材料分为：第一代元素半导体材料，如硅（Si）和锗(Ge)；第二代化合物半导体材料：如砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）等；第三代宽禁带半导体材料，如碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氮化铝（AlN）等。从产业视角，半导体产业是围绕半导体包括材料、性能、应用等发挥其优势进行科学研究、技术开发、功能设计、生产制造、集成应用与系统实施的全体系的产业。简化讲，半导体产业是基于（半导体）材料的产业。

图2 第一代半导体到第三代半导体的应用领域及发展

碳化硅是目前最为成熟、商业前景最明朗的第三代半导体材料，堪称半导体产业内新一代“黄金赛道”。相比传统的硅半导体材料，碳化硅拥有3倍的禁带宽度、3倍的热导率、10倍的击穿场强、以及10倍的电子饱和漂移速率。

因此用碳化硅制备的器件可实现电力电子系统的小型化、轻量化、高效化和低耗化，被誉为“电力电子器件的绿色核心”。更适用于高温、高压、高频、大功率、光电、抗辐射、微波等电子应用领域。

    图3 碳化硅应用

目前，全球碳化硅衬底主要来自美国Cree和II-VI企业，已实现6英寸碳化硅单晶衬底规模化量产，并计划几年内升级为8英寸，大尺寸化趋势已经形成。在碳化硅高质量、大尺寸发展的国际趋势下，我国企业积极部署赶超战略，江苏超芯星半导体有限公司将自主创新作为企业牢牢把握的命脉，此次推出的6英寸碳化硅扩径晶体，走出了为实现我国战略新兴半导体碳化硅材料自主可控的第一步，并将为完成我国十三五规划及达成中国制造2025的目标而不懈努力。