中电二所发力碳化硅材料

2019-12-19 14:00:25 来源: 半导体行业观察

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大禁带宽度、高临界击穿场强、高电子迁移率、高热导率，这是第三代半导体碳化硅单晶材料最响亮的“名片”。

作为新一代雷达、卫星通讯、高压输变电、轨道交通、电动汽车、通讯基站等重要领域的核心材料，碳化硅单晶在航天、军工、核能等极端环境应用领域有着不可替代的优势。它弥补了第一、二代半导体材料在实际应用中的缺陷，成为制作高温、高频、大功率、抗辐照、短波发光及光电集成器件的理想材料，并在众多战略行业具有重要的应用价值和广阔的应用前景。

“使用这个高纯半绝缘碳化硅衬底材料制备的芯片，可以达到更高的通讯频率，更高的功率密度，这样的话我们的基站可以传输更多的信息，以及更快的反应速率，对于将来的智慧城市以及自动驾驶提供一个很好的支撑。 ”山西烁科晶体有限公司副总经理魏汝省自豪地说。

事实上，碳化硅单晶的制备一直是全球性难题，而高稳定性的长晶工艺技术是其核心。如今，这一“心脏技术”只有少数发达国家掌握在手，极少数企业能够实现商业化量产。而在中国，碳化硅单晶衬底材料长期依赖进口，其高昂的售价和不稳定的供货情况大大限制了国内相关行业的发展。

“没有极具竞争力的核心技术，一旦被国外采取措施，高科技行业就会‘休克’”。自2007年，中国电科2所便着手布局碳化硅单晶衬底材料的研制规划，依靠自身在电子专用设备研发领域的技术优势，潜心钻研着碳化硅单晶生长炉的研制。经过多年的不懈努力，全面掌握了高纯碳化硅粉料制备工艺、4英寸高纯半绝缘碳化硅单晶衬底的制备工艺，形成了从碳化硅粉料制备、晶体生长、晶片加工、外延验证等整套碳化硅材料研制线，在国内最早实现了高纯碳化硅材料、高纯半绝缘芯片量产。

眼下，投资50亿元，建设用地约1000亩的中国电科（山西）电子信息科技创新产业园即将在山西转型综改示范区投产，计划用5年时间，建成“一中心三基地”，即：中国电科(山西)碳化硅材料产业基地、中国电科(山西)电子装备智能制造产业基地、中国电科（山西）三代半导体技术创新中心、中国电科（山西）光伏新能源产业基地。项目达产后，预计形成产值100亿元。通过吸引上游企业，形成产业聚集效应，打造电子装备制造、三代半导体产业生态链，建成国内最大的碳化硅材料供应基地。

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