今日，據(jù)臺(tái)媒報(bào)道，臺(tái)灣中山大學(xué)晶體研究中心已成功長出6吋導(dǎo)電型4H碳化硅單晶，中心厚度為19mm，邊緣約為14mm，生長速度達(dá)到370um／hr，晶體生長速度更快且具重復(fù)性，這標(biāo)志著臺(tái)灣地區(qū)第三代半導(dǎo)體碳化硅向前推進(jìn)的進(jìn)程。
碳化硅作為第三代半導(dǎo)體的代表，具有耐高壓、耐高溫、高頻、低損耗等優(yōu)勢(shì)，是制備大功率電力電子器件以及微波射頻器件的基礎(chǔ)性材料，是發(fā)展電動(dòng)車、6G通訊、國防、航天、綠能的關(guān)鍵要素。
碳化硅表現(xiàn)優(yōu)異，但制造的難度系數(shù)較高。生長溫度、壓力等多種因素都會(huì)影響碳化硅的晶型穩(wěn)定性，因此想要獲得高質(zhì)量、晶型均一的單晶材料，在制備過程中必須精確控制如生長溫度、生長壓力、生長速度等多種工藝參數(shù)。
目前，臺(tái)灣地區(qū)投入生產(chǎn)的企業(yè)發(fā)表的生長速度約在150～200um／hr之間，晶體穩(wěn)定性與良率仍有待提升。
圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫
中山大學(xué)材料與光電科學(xué)系教授兼國際長周明奇表示，此次生長晶體的長晶爐、存放材料的容器坩堝、熱場(chǎng)設(shè)計(jì)、生長參數(shù)及晶體缺陷檢驗(yàn)等，所有關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備設(shè)計(jì)、組裝全部MIT，沒有依賴國外廠商。
周明奇指出，臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在推進(jìn)高功率元件、電動(dòng)車及低軌衛(wèi)星等先進(jìn)應(yīng)用的過程，缺乏成熟的第三代半導(dǎo)體材料碳化硅的晶體生長技術(shù)，發(fā)展受到限制。
目前4 吋、6 吋碳化硅晶圓為市場(chǎng)主流尺寸，并逐漸朝向8吋轉(zhuǎn)進(jìn)。展望未來，周明奇指出，團(tuán)隊(duì)已投入8吋導(dǎo)電型（n-type）4H碳化硅生長設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)，今年將持續(xù)推進(jìn)碳化硅晶體生長核心技術(shù)，也正打造高真空環(huán)境，研發(fā)生長半絕緣碳化硅。
他強(qiáng)調(diào)，每個(gè)材料的獨(dú)特性質(zhì)需經(jīng)多年驗(yàn)證，新材料欲取代或現(xiàn)有材料要退場(chǎng)，須考量多重因素，例如材料的工作環(huán)境及穩(wěn)定性等。
日前媒體提到Tesla將刪減碳化硅芯片的用量，原文是說耐高溫的部分仍用碳化硅，而低溫的部分用硅，兩者分開封裝。碳化硅仍是必要材料，因此，電動(dòng)車的須求與充電樁仍是非常巨大。（文：集邦化合物半導(dǎo)體 Amber整理）
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