碳化硅晶片的应用 & 趋势

碳化硅晶片的应用 & 趋势

碳化硅晶圆应用及未来发展趋势

关键要点

  • Silicon carbide is the main development direction of the power semiconductor industry.
  • SiC wafers enable devices that run at higher voltage, frequency and temperature than silicon, cutting energy losses in EVs, fast charging and grid equipment.
  • The industry trend is toward larger SiC wafer diameters and lower defect densities.

碳化硅 (原文如此) 是功率半导体行业的主要发展方向, 它在功率器件制造中的应用可以显著提高功率利用率. 在可预见的未来, 新能源汽车将是碳化硅功率器件的主要应用场景.

Silicon Carbide Wafer Applications & Trends

与传统硅材料相比, 碳化硅是第三代半导体材料的典型代表. 具有带宽宽的特点, 耐高温, 耐高压, 高频, 高功率和抗辐射性.

具有开关速度快、效率高的优点, 可大大降低产品功耗, 提高能量转换效率, 并减少产品体积. 它将成为未来制造半导体芯片使用最广泛的基础材料.

碳化硅晶片是通过切割形成的单晶片, 研磨, 抛光和清洁碳化硅晶体. 作为半导体基板材料, 碳化硅晶圆可以通过外延生长和器件制造制成碳化硅基功率器件和微波射频器件. 是第三代半导体产业发展的重要基础材料.

碳化硅晶片的应用 & 趋势

碳化硅晶圆切割SIC晶圆切割与无限金刚石线环切割

根据电阻率的不同, 碳化硅晶片可分为导电型和半绝缘型. 其中, 导电碳化硅晶片主要用于制造高温高压功率器件, 且市场规模大; 半绝缘碳化硅衬底主要应用于微波射频器件等领域. 随着5G通信网络的加速建设, 市场需求大幅增加.

碳化硅具有广泛的应用

由于其宽带隙很宽, 它可用于制造几乎不受阳光影响的紫外线探测器或蓝光二极管; 其耐压或电场为 8 是硅和砷化镓的倍数, 特别适用于高压二极管等高压大功率器件的制造, 功率三极管, 和大功率微波设备.

并具有高饱和电子迁移速度, 可制成各种高频器件 (射频和微波);

碳化硅是热的良好导体, 其导热性优于任何其他半导体材料, 这使得碳化硅器件在高温下也能很好地工作.

Silicon Carbide Wafer Applications & Trends

碳化硅 (原文如此) 是大功率器件的理想材料,也是半导体行业的第一代基础材料. 现在, 超过 95% 世界上的集成电路元件都是由硅制成的. 随着电动汽车和5G等应用的发展, 对大功率的需求, 高压, 高频设备正在迅速增加.

当电压大于900V时, 硅基功率MOSFET和IGBT的缺点将暴露出来, 这将在转换效率等许多方面受到限制, 开关频率, 和工作温度.

碳化硅 (原文如此) 带隙大 (3 乘以Si), 高导热性 (3.3 乘以 Si 或 10 是砷化镓的倍数), 高电子饱和迁移率 (2.5 乘以Si), 高击穿电场 (5 乘以硅或砷化镓的倍数), 欢迎来电咨询!.

广泛应用于高温等极端环境, 高压, 高频, 高功率电子器件, 航空 航天, 军工, 和核能.
Demand growth here is tightly linked to yield in silicon carbide cutting, since kerf loss is the main cost driver.

常见问题

What are silicon carbide wafers used for?

SiC wafers are the substrate for power semiconductor devices used in electric vehicle inverters, fast chargers, rail traction and high-voltage grid equipment.

Why is SiC replacing silicon in power electronics?

SiC devices operate at higher voltage, frequency and temperature with much lower switching losses, which shrinks cooling and raises system efficiency.

What is the future trend of SiC wafers?

The industry is moving to larger diameters (from 150 mm toward 200 毫米) and lower defect densities to cut device cost and improve yield.

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