台湾中山大学突破6英寸碳化硅晶体生长

今日，据台媒报道，台湾中山大学晶体研究中心已成功长出6吋导电型4H碳化硅单晶，中心厚度为19mm，边缘约为14mm，生长速度达到370um／hr，晶体生长速度更快且具重复性，这标志着台湾地区第三代半导体碳化硅向前推进的进程。

碳化硅作为第三代半导体的代表，具有耐高压、耐高温、高频、低损耗等优势，是制备大功率电力电子器件以及微波射频器件的基础性材料，是发展电动车、6G通讯、国防、航天、绿能的关键要素。

碳化硅表现优异，但制造的难度系数较高。生长温度、压力等多种因素都会影响碳化硅的晶型稳定性，因此想要获得高质量、晶型均一的单晶材料，在制备过程中必须精确控制如生长温度、生长压力、生长速度等多种工艺参数。

目前，台湾地区投入生产的企业发表的生长速度约在150～200um／hr之间，晶体稳定性与良率仍有待提升。

图片来源：拍信网正版图库

中山大学材料与光电科学系教授兼国际长周明奇表示，此次生长晶体的长晶炉、存放材料的容器坩埚、热场设计、生长参数及晶体缺陷检验等，所有关键技术与设备设计、组装全部MIT，没有依赖国外厂商。

周明奇指出，台湾地区半导体产业在推进高功率元件、电动车及低轨卫星等先进应用的过程，缺乏成熟的第三代半导体材料碳化硅的晶体生长技术，发展受到限制。

目前4 吋、6 吋碳化硅晶圆为市场主流尺寸，并逐渐朝向8吋转进。展望未来，周明奇指出，团队已投入8吋导电型（n-type）4H碳化硅生长设备研发设计，今年将持续推进碳化硅晶体生长核心技术，也正打造高真空环境，研发生长半绝缘碳化硅。

他强调，每个材料的独特性质需经多年验证，新材料欲取代或现有材料要退场，须考量多重因素，例如材料的工作环境及稳定性等。

日前媒体提到Tesla将删减碳化硅芯片的用量，原文是说耐高温的部分仍用碳化硅，而低温的部分用硅，两者分开封装。碳化硅仍是必要材料，因此，电动车的须求与充电桩仍是非常巨大。（文：化合物半导体市场 Amber整理）

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