近日,浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院-杭州乾晶半导体联合实验室经过系列技术攻关,在大尺寸碳化硅(SiC)单晶生长及其衬底制备方面取得突破,成功生长出厚度达27毫米的8英寸n型碳化硅单晶锭,并加工获得了8英寸碳化硅衬底片,成功跻身8英寸碳化硅俱乐部,该项技术突破有望显著降低碳化硅功率器件的成本,助力半导体碳化硅产业的发展。
碳化硅是第三代半导体产业发展的重要基础材料,以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能,能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求,在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有重要应用潜力。然而,碳化硅衬底作为成本最高、技术壁垒最高的环节,其产能却远不足以匹配市场需求,碳化硅衬底的革新迫在眉睫。
SiC器件的成本主要由衬底、外延、流片和封测等环节形成,衬底在SiC器件成本中占比高达~45%。为了降低单个器件的成本,进一步扩大SiC衬底尺寸,在单个衬底上增加器件的数量是降低成本的主要途径。8英寸SiC衬底将比6英寸在成本降低上具有明显优势。
8英寸SiC导电型碳化硅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,研发成果转化后,将有助于增强我国在导电型SiC的国际竞争力,促进我国宽禁带半导体产业的快速发展。