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碳化硅產品面世 標志著我國新材料發展逐漸走向成熟

時間:2015-12-14 09:18 來源: 作者: 點擊:

近日,我國自主研制的又一款4英寸高純半絕緣碳化硅襯底產品面世,該碳化硅項目由是山東天岳研制而成的。此前,北京某企業與中科院合作,成功研制了從2英寸到6英寸的碳化硅襯底,完成了我國碳化硅半導體從無到有的過程。如今,我國第二家企業也實現了碳化硅材料大規模量產,標志著我國碳化硅材料發展逐漸走向成熟。

目前大多數的半導體材料都是單晶硅,長期以來,我國的單晶硅主要依靠進口。相比單晶硅,碳化硅材料的制作和應用則一直很困難,當前世界上研發碳化硅器件的主要有美國、德國、瑞士、日本等國家,但直到現在碳化硅的工業應用主要是作為磨料(金剛砂)使用。

碳化硅物理特性與硅有很大不同。單晶碳化硅比單晶硅具有很多優越的物理特性,例如大約10倍的電場強度、大約高3倍的熱導率、大約寬3倍禁帶寬度、大約高一倍的飽和漂移速度。除此之外,雖然碳化硅器件的工藝難度比單晶硅大很多,但是一旦解決工藝問題,碳化硅器件制造流程短,體積重量小、抗氧化壽命長、輸出功率高的特點,將使其成為遠優于單晶硅的21世紀理想半導體材料。而且碳化硅材料對電力的能耗極低,按照如果年產40萬片碳化硅晶片襯底的計劃,僅僅應用在照明領域,每年減耗的電能就相當于節約2600萬噸標準煤,是一種理想的節能材料。

除了軍用之外,民用半導體和電力領域也急需碳化硅材料。過去,碳化硅晶片的產量只能滿足軍用產品的需要,該企業40萬片的年產量,意味著碳化硅晶片不再是軍用雷達電子設備的“特供”產品,其用途或許可以擴展到發電、輸電、鐵路、照明等民用領域,對國民經濟發展發揮更大作用。

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