碳化硅SiC的应用前景由于SiC具有上述众多优异的物理化学性质,不仅能够作为一种良好的高温结构材料,也是一种理想的高温半导体材料。近20年,伴随薄膜制备技术的高速发展,SiC薄膜已经被***应用于保护涂层、光致发光、场效应晶体管、薄膜发光二极管以及非晶Si太阳能电池的窗口材料等。另外,作为结构材料的SiC薄膜还被认为是核聚变堆中比较好的防护材料,在不锈钢基体上沉积一层SiC薄膜,可以**地降低氚的渗透率,并保持聚变反应的稳定性。总结起来,SiC具有以下几个方面的应用:(1)高的硬度与热稳定性,可用于***涂层;(2)稳定的结构,在核反应技术中用作核聚变堆等离子体的面对材料:(3)大的禁带宽度,可作为光的短波长区域发光材料。例如,3C-SiC的Eg=2.2eV,6H-SiC的Eg=2.9eV可分别用作绿色、蓝色LED材料,目前SiC蓝光LED已经商品化;(4)高的热导率,可作为超大规模集成电路和特大规模集成电路的热沉材料,**提高了电路的集成度;(5)优异的电学性能,在功率器件、微波器件、高温器件和抗辐射器件方面也具有***的应用前景。采用碳化硅作衬底的LED器件亮度更高、能耗更低、寿命更长、单位芯片面积更小。深圳碳化硅衬底进口6寸n型
碳化硅衬底成本下降趋势可期。在碳化硅器件成本结构中,衬底成本约占50%。碳化硅衬底较低的供应量和较高的价格一直是制约碳化硅基器件大规模应用的主要因素之一,碳化硅衬底需要在2500度高温设备下进行生产,而硅晶只需1500度;碳化硅晶圆约需要7至10天,而硅晶棒只需要2天半;目前碳化硅晶圆主要是4英寸与6英寸,而用于功率器件的硅晶圆以8英寸为主,这意味着碳化硅单晶片所产芯片数量较少、碳化硅芯片制造成本较高,目前碳化硅功率器件的价格仍数倍于硅基器件,下游应用领域仍需平衡碳化硅器件的高价格与碳化硅器件优越性能带来的综合成本下降间的关系。深圳碳化硅衬底进口6寸n型碳化硅由于其独特的物理及电子特性,在一些应用上成为短波长光电元件,高温,抗幅射以及高频大功率元件。
以碳化硅为的第三代半导体材料,被誉为继硅材料之后有前景的半导体材料之一,与硅材料相比,以碳化硅晶片为衬造的半导体器件具备高功率、耐高压/高温、高频、低能耗、抗辐射能力强等优点,可广泛应用于半导体功率器件和5G通讯等领域。按照衬底电学性能的不同,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。半绝缘型碳化硅衬底主要应用于制造氮化镓射频器件,导电型碳化硅衬底主要应用于制造功率器件。与硅片一样,碳化硅衬底的尺寸主要有2英寸(50mm)、3英寸(75mm)、4英寸(100mm)、6英寸(150mm)、8英寸(200mm)等规格,正在不断向大尺寸的方向发展。
从 80 年代末起,SiC 材料与器件的飞速发展。由于 SiC 材料种类很多,性质各异,它的应用范围十分***。 在大功率器件方面,利用 SiC 材料可以制作的器件,其电流特性、电压特性、和高频特性等具有比 Si材料更好的性质。 在高频器件方面,SiC 高频器件输出功率更高,且耐高温和耐辐射辐射特性更好,可用于通信电子系统等。 在光电器件方面,利用 SiC 不影响红外辐射的性质,可将其用在紫外探测器上,在 350℃的温度检测红外背景下的紫外信号,功率利用率 80%左右。 在耐辐射方面,一些 SiC 器件辐射环境恶劣的条件下使用如核反应堆中应用。 高温应用方面,利用 SiC 材料制备的器件工作温度相当地高,如 SiC MOSFET和 SiC 肖特基二极管可在 900k 下工作。 从世界范围来看,高功率器件是有可能实现的,应用潜力也比较大,如图 1.2所示。SiC 作为二元化合物半导体,属于Ⅳ族元素中***的固态化合物。它 Si-C 健的能量很稳定,这也是 SiC 在各种极端环境下仍能稳定的原因。SiC 的原子化学能高达 1250KJ/mol;德拜温度达到 1200-1430K,摩尔硬度达到 9 级,比金刚石摩尔硬度低些;导热性良好,达 5W/cm.K,比其他半导体材料好很多。现在,SiC材料正在大举进入功率半导体领域。
从衬底的下游晶圆与器件来看,大量生产厂家仍然位于日本、欧洲与美国;但国内生产厂家在衬底领域已经拥有了一定的市场份额。根据Yole数据,在2020年半绝缘型碳化硅衬底市场中,贰陆公司(II-IV)、科锐公司(Cree)以及天岳先进依次占据甲的位置,市场份额分别为35%、33%和30%,市场高度集中。从资金来看,国内第三代半导体投资力度高企,力争追赶国际厂商。根据CASA披露的数据显示,2018年至今,国内厂商始终加强布局第三代半导体产业,2020年共有24笔投资扩产项目,增产投资金额超过694亿元,其中碳化硅领域共17笔、投资550亿元。Cree现在供应的主流衬底片主要是4英寸和6英寸大尺寸晶片。进口6寸半绝缘碳化硅衬底外延加工
SiC作为衬底材料应用的***程度仅次于蓝宝石,目前还没有第三种衬底用于GaNLED的商业化生产。深圳碳化硅衬底进口6寸n型
国外化工企业在发展过程中也经历了被社会“误解”的过程,但通过长期坚持安全环保标准和公开透明的沟通机制,**终取得了全社会的信任。我国化工产业转型升级,要重视通过环保标准和法律法规引导企业减量、达标排放,实现绿色发展。世界各国对环境保护和绿色发展的重视程度日益提升,出台了很多环境方面的政策、法规,同时环境执法力度也在逐步提高,化工私营有限责任公司企业需要积极探索绿色低碳、安全环保的技术,加强与信息化技术融合,尽可能地发展环保型产品,实现清洁生产,并在节约能源和资源方面,采用工艺技术,降低原材料消耗;配备废水、废气、废固处理设备,极大限度地降低三废排放量,增加节水措施,提高水的重复利用率等。可以说,“绿色化工”已经成为行业发展潮流。陶瓷研磨球,碳化硅,陶瓷精加工,抛光液应用于国民经济和****的众多领域中,成为我国化工体系中市场需求增长**快的领域之一,近年来很多产品的消费量年均增长都在10%以上。贸易型的优化有力地拉动了化工产业的市场需求,产业总体规模迅速扩大,领域不断拓展、结构逐步调整、整体水平有较大提升,运行质量和效益进一步提高。深圳碳化硅衬底进口6寸n型
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