碳化硅又稱金剛砂，是以石英砂、石油焦、木屑、食鹽等為原料，經(jīng)電阻爐高溫冶煉而成。事實(shí)上，碳化硅在很久以前就被發(fā)現(xiàn)了。其特點(diǎn)是:化學(xué)性能穩(wěn)定，導(dǎo)熱系數(shù)高，熱膨脹系數(shù)小，耐磨性好，硬度高（莫氏硬度等級(jí)為9.5級(jí)，僅次于世界上最硬的金剛石（10級(jí)）），導(dǎo)熱性能優(yōu)良，高溫抗氧化性強(qiáng)。由于碳化硅的天然含量較低，它主要是人造的。
碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈主要包括碳化硅高純粉體、單晶襯底、外延片、功率器件、模塊封裝和終端應(yīng)用等。

1. 碳化硅高純粉末
高純碳化硅粉末是PVT法生長(zhǎng)碳化硅單晶體所需原料。其產(chǎn)品純度直接影響碳化硅單晶的生長(zhǎng)質(zhì)量和電性能。碳化硅粉末的合成方法有很多種，主要有固相法、液相法和氣相法。其中，固相法包括碳熱還原法、自蔓延高溫合成法和機(jī)械粉碎法。液相法包括溶膠-凝膠法和聚合物熱分解法.氣相法包括化學(xué)氣相沉積法、等離子體法和激光誘導(dǎo)法。
2.單晶襯底
單晶襯底是半導(dǎo)體的支撐材料、導(dǎo)電材料和外延生長(zhǎng)襯底。生產(chǎn)碳化硅單晶襯底的關(guān)鍵步驟是單晶的生長(zhǎng)，這也是碳化硅半導(dǎo)體材料應(yīng)用的主要技術(shù)難點(diǎn)。是產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)密集、資金密集的環(huán)節(jié)。目前SiC單晶的生長(zhǎng)方法有物理氣相輸運(yùn)法（PVT法）、液相法（LPE法）、高溫化學(xué)氣相沉積法（HTCVD法）等。
3. 外延片
碳化硅外延片是指在碳化硅襯底上生長(zhǎng)出具有一定要求、與襯底晶向相同的單晶薄膜（外延層）的碳化硅芯片。目前，在碳化硅單晶襯底上制備SiC薄膜的方法主要有化學(xué)氣相沉積法（CVD）、液相法（LPE）、升華法、濺射法、分子束外延法等。

碳化硅

4. 功率器件
KeepTops研發(fā)的碳化硅材料制成寬禁帶功率器件具有耐高溫、高頻、高效率等特點(diǎn)。
5. 模塊進(jìn)行封裝
目前處于量產(chǎn)階段的相關(guān)功率器件的封裝類型基本上都采用硅功率器件。模塊封裝可以優(yōu)化碳化硅功率器件在使用過(guò)程中的性能和可靠性，并能靈活地將功率器件與不同的應(yīng)用解決方案結(jié)合起來(lái)。
6. 終端應(yīng)用程序
在第三代半導(dǎo)體應(yīng)用中，碳化硅半導(dǎo)體的優(yōu)勢(shì)在于與氮化鎵半導(dǎo)體互補(bǔ)。由于SiC器件具有轉(zhuǎn)換效率高、發(fā)熱量低、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，下游行業(yè)對(duì)SiC器件的需求不斷增加，有取代Siq器件的趨勢(shì)。

審核編輯 黃宇