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，它与氮化镓（GaN）、氮化铝（AlN）、氧化镓（Ga2O3）等，因禁带宽度大于，在国内也称为第三代半导体材料。目前，以氮化镓、碳化硅为的第三代半导体材料及相关器件芯片已成为全球高技术领域竞争战略制高争夺点。而对于碳化硅和氮化镓这两种芯片，如果想很大程度利用其材料本身的特性，较为理想的方案便是在碳化硅单晶衬底上生长外延层。在碳化硅上长同质外延很好理解，凭借着禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子漂移速度高、热导率大等优势，碳化硅特别适于制造耐高温、耐高压，耐大电流的高频大功率的器件，因此在电动汽车、电源、、航天等领域很被看好。 SiC具有高温强度大、抗氧化性强、耐磨损性好、热稳定性佳、热膨胀系数小、热导率大、硬度高以及抗热震。浙江半绝缘碳化硅衬底

    降低碳化硅衬底的成本的三个方法：1）做大尺寸：衬底的尺寸越大，边缘的浪费就越小，有利于进一步降低芯片的成本。6英寸衬底面积为4英寸衬底的，相同的晶体制备时间内衬底面积的倍数提升带来衬底成本的大幅降低，与此同时，单片衬底上制备的芯片数量随着衬底尺寸增大而增多，单位芯片的成本也即随之降低。2）提高材料使用效率：由于技术限制，长晶时间很难缩短，而单位时间内长晶越厚成本越低，因此可以设法增加晶锭厚度；另一方面，目前的切割工艺很容易造成浪费，可以通过激光切割或其他技术手段减少切割损耗。3）提高良率：以山东天岳为例，碳化硅衬底产品良率逐年提升，综合良率由30%提升至38%，国内厂商良率情况普遍在40%左右，若能提升至60%-70%，碳化硅衬底生产成本将得到进一步下降。 成都4寸半绝缘碳化硅衬底SiC在很宽的光谱范围（2.2～3.2eV）内也有良好的发光特性。

碳化硅（SiC）又叫金刚砂，密度是3.2g/cm3，天然碳化硅非常罕见，主要通过人工合成。按晶体结构的不同分类，碳化硅可分为两大类：αSiC和βSiC。在热力学方面，碳化硅硬度在20℃时高达莫氏9.2-9.3，是硬的物质之一，可以用于切割红宝石；导热率超过金属铜，是Si的3倍、GaAs的8-10倍，且其热稳定性高，在常压下不可能被熔化；在电化学方面，碳化硅具有宽禁带、耐击穿的特点，其禁带宽度是Si的3倍，击穿电场为Si的10倍；且其耐腐蚀性极强，在常温下可以免疫目前已知的所有腐蚀剂。

全球碳化硅衬底企业主要有CREE、II-VI、SiCrystal，国际企业相比国内企业由于起步早，在产业化经验、技术成熟度、产能规模等方面具备优势，抢占了全球碳化硅衬底绝大部分的市场份额。随着下游终端市场，新能源汽车、光伏、5G基站等领域的快速增长，为上游碳化硅衬底提供了巨大的市场活力，国内以山东天岳、天科合达、烁科晶体等为的企业纷纷跑马圈地碳化硅衬底市场，通过加强技术研发与资本投入，逐渐掌握了4英寸至6英寸，甚至8英寸的碳化硅衬造技术，缩小了与国际之间技术与产能方面的差距。碳化硅作为新兴的战略先导产业，它是发展第3代半导体产业的关键基础材料。

“实际上，它们是电动开关。“我们可以选择这些电子开关的技术，它们可以启用和禁用各种电机绕组，并有效地使电机旋转。”用于此功能的当下流行的电子半导体开关称为IGBT。90%以上的汽车制造商都在使用它们。它们是根据需要将电池电流转换成电机的低价的方法。”这就是业界瞄准SiCMOSFET的地方，SiCMOSFET的开关速度比IGBT快。”(STMicroelectronics宽带隙和功率射频业务部门主管说：“SiCMOSFET）还可以降低开关损耗，同时降低中低功率水平下的传导损耗。”它们可以以四倍于IGBT的频率以相同的效率工作，由于更小的无源器件和更少的外部元件，从而降低了重量、尺寸和成本。因此，与硅解决方案相比，SiCMOSFET可将效率提高90%。”SiC的热稳定性比较高。在常压下不会熔化。浙江半绝缘碳化硅衬底

SiC的临界击穿电场比常用半导体Si和GaAs都大很多。浙江半绝缘碳化硅衬底

碳化硅衬底可分为两类：一类是具有高电阻率（电阻率≥105Ω·cm）的半绝缘型碳化硅衬底，另一类是低电阻率（电阻率区间为15～30mΩ·cm）的导电型碳化硅衬底。国内供需仍存缺口，有效产能不足。我国2020年碳化硅导电型衬底产能约40万片/年（约当4英寸）、外延片折合6英寸22万片/年、器件26万片/年；半绝缘型衬底折算4英寸产能近18万片/年。受限于良率及技术影响，目前国内实际项目投产较为有限，实际产能开出率较低。随着新能源汽车、5G等下游应用市场的快速起量，国内现有产品供给无法满足需求，目前第三代半导体主要环节国产化率仍然较低，超过80%的产品要靠进口。浙江半绝缘碳化硅衬底