顶点光电子商城2022年5月5日消息:中国科学院物理研究所以物理学基础研究与应用基础研究为主的多学科、综合性研究机构,研究方向以凝聚态物理为主。
中国科学院物理研究所在其官网宣布,已成功研制出单一4H晶型的8英寸SiC晶体,其8寸碳化硅单晶的晶体直径达210mm,晶坯厚度接近19.6 mm,同时加工出了厚度约2mm的8英寸SiC晶片,相关工作已申请了三项中国发明专利。
生长8英寸SiC晶体生长的难点在于,首先要研制出8英寸籽晶,其次要解决大尺寸带来的温场不均匀和气相原料分布和输运效率问题,还应解决应力加大导体晶体开裂问题。
碳化硅是用石英砂、石油焦、木屑等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅的主要用途:用于3-12英寸单晶硅、多晶硅、砷化钾、石英晶体等线切割,太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业工程性加工材料。相比同类硅基器件,SiC器件具有耐高温、耐高压、高频特性好、转化效率高、体积小和重量轻等优点,在电动汽车、轨道交通、高压输变电、光伏、5G通讯等领域具有重要的应用潜力。
早期,该团队研究的SiC晶体直径从小于10毫米不断增大到2英寸。自2006年开始,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心先进材料与结构分析重点实验室陈小龙研究团队在国内率先开展了SiC单晶的产业化,成功将研究成果在天科合达转化。
2006年研制出了4英寸和6英寸SiC单晶。2017年,他们以6英寸SiC为籽晶,设计了有利于SiC扩径生长的装置,解决了扩径生长过程中籽晶边缘多晶形核问题。设计了新型生长装置。
2021年10月,陈小龙研究团队最终在自研的衬底上初步生长出了8英寸SiC晶体。
中国科学院物理研究所表示,8英寸SiC导电单晶研制成功是物理所在宽禁带半导体领域取得的又一个标志性进展,将有助于增强我国在SiC单晶衬底的国际竞争力,科技部、新疆生产建设兵团、国家自然科学基金委、北京市科委、工信部、中国科学院等部门大力支持。