近日,浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心先進(jìn)半導(dǎo)體研究院-杭州乾晶半導(dǎo)體聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過系列技術(shù)攻關(guān),在大尺寸碳化硅(SiC)單晶生長及其襯底制備方面取得突破,成功生長出厚度達(dá)27毫米的8英寸n型碳化硅單晶錠,并加工獲得了8英寸碳化硅襯底片,成功躋身8英寸碳化硅俱樂部,該項(xiàng)技術(shù)突破有望顯著降低碳化硅功率器件的成本,助力半導(dǎo)體碳化硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
碳化硅是第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料,以其優(yōu)異的耐高壓、耐高溫、低損耗等性能,能夠有效滿足電力電子系統(tǒng)的高效率、小型化和輕量化要求,在新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用潛力。然而,碳化硅襯底作為成本最高、技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié),其產(chǎn)能卻遠(yuǎn)不足以匹配市場需求,碳化硅襯底的革新迫在眉睫。
SiC器件的成本主要由襯底、外延、流片和封測等環(huán)節(jié)形成,襯底在SiC器件成本中占比高達(dá)~45%。為了降低單個(gè)器件的成本,進(jìn)一步擴(kuò)大SiC襯底尺寸,在單個(gè)襯底上增加器件的數(shù)量是降低成本的主要途徑。8英寸SiC襯底將比6英寸在成本降低上具有明顯優(yōu)勢。
8英寸SiC導(dǎo)電型碳化硅研制成功是物理所在寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域取得的又一個(gè)標(biāo)志性進(jìn)展,研發(fā)成果轉(zhuǎn)化后,將有助于增強(qiáng)我國在導(dǎo)電型SiC的國際競爭力,促進(jìn)我國寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。