碳化硅半导体技术及产业发展现状

<正>碳化硅半导体(这里指4H-Si C)是新一代宽禁带半导体,它具有热导率高(比硅高3倍)、与Ga N晶格失配小(4%)等优势,非常适合用作新一代发光二极管(LED)衬底材料[1]、大功率电力电子材料[2]。采用碳化硅作衬底的LED器件亮度更高、能耗更低、寿命更长、单位芯片面积更小,且在大功率LED方面具有非常大的优势。此外,碳化硅除了用作LED衬底,它还可以制造高耐压、大功率电力电子器件如肖特基二极     

5G关键材料——第三代半导体材料市场发展简析

正氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)并称为第三代半导体材料的双雄,由于性能不同,GaN和SiC的应用领域也不相同。GaN具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速率大、热导率高、化学性质稳定和抗辐射能力强等优点,已经成为5G时代最具增长潜质的热点材料之一。一、第三代半导体材料行业市场发展现状半导体在过去主要经历了三代变化,20世纪60年代以硅(Si)、锗(Ge)为代表第一代半导体材     

第3代半导体产业发展概况

<正>第3代半导体是指以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、金刚石、氧化锌(ZnO)为代表的宽禁带半导体材料,各类半导体材料的带隙能比较见表1。与传统的第1代、第2代半导体材料硅(Si)和砷化镓(GaAs)相比,第3代半导体具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速度高、介电常数小等独特的性能,使其在光电器件、电力电子、射频微波器件、激光器和探测器件等方面展现出巨大     

第三代半导体或将引发又一次照明革命

事件：继硅（si）引导的第一代半导体和砷化镓（GaAs）引导的第二代半导体后，以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚石、氮化铝（AlN）为代表的第三代半导体材料闪亮登场并已逐步发展壮大。与第一、二代半导体材料相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度，高的击穿电场、高的热导率、高的电子饱和速率和更高的抗辐射能力，因而更适合制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。此外，第三代半导体材料由于具有发光效率高、频率高等特点，因而在一些蓝、绿、紫光的发光二极管、半导体激光器等方面有着广泛的应用。从目前第三代半导体材料和器件的研究来看，较为成熟的是碳化硅SiC和GaN半导体材料，而Zn0、金刚石和A1N等宽禁带半导体材料的研究尚属起步阶段。     

碳化硅材料及技术研究进展

<正>一、引言在半导体材料的发展历史上,通常将硅(Si)、锗(Ge)称作第1代半导体。将砷化镓(Ga As)、磷化铟(In P)、磷化镓(Ga P)等为代表的合金半导体称作第2代半导体。在其之后发展起来的宽带隙半导体,碳化硅(Si C)、氮化镓(Ga N)、氮化铝(Al N)及金刚石等称为第3代半导体。Si C作为第3代半导体的杰出代表之一,相比前2代半导体材料,具有宽带隙、高热导率高、较大的电子饱和漂移速率、高化学稳定性、高击穿电场高等诸多优点,在高温、高频、大     

力争抢占第3代半导体产业战略制高点

正近年来,以氮化镓和碳化硅为主要代表的第3代半导体越来越受到全世界的关注,成为世界科技研究的热点和前沿。第3代半导体具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高及抗辐射能力强等优越性能,此外还具有学科交叉性强、应用领域广、产业关联性大等特点。有专业人士指出,第3代半导体是以环保、智能为主要特征的现今社会信息化发展的基石,是推动转变经济增长方式和结构转型,以及提升新一代信息技术核心竞争力的决定因素之一,具有无法替代的支撑作用。因此,在一代材料决定一个时代的器件和装备的背景下,我国第3代半导体能否在强手众多的世     

4H(6H)-SiC表面重构的STM/STS研究北大核心CSCD

半导体碳化硅由于具有宽的带隙,高的导热系数以及大的电子迁移率等优点,使其成为一种在高温、高频、大功率电子器件中具有应用前景的材料。碳化硅器件的性能受表面和界面质量的影响。在高温条件下退火碳化硅表面的重构,形貌也会发生变化,导致与金属或其他材料接触的表面结构不同。因此,碳化硅器件会受到表面重构和形貌的影响。扫描隧道显微镜/扫描隧道谱(STM/STS)是一种可以在实空间获得表面重构的形貌信息以及电子结构非常有用的工具。这篇综述介绍了用STM/STS分析了4H(6H)-SiC的各种表面重构及其电子结构,旨在促进表面科学和碳化硅生长以及器件的发展和进步。     

第3代半导体材料在光电器件方面的发展和应用

<正>一、第3代半导体材料概述第3代半导体材料是继第1代半导体材料和第2代半导体材料之后,近20年刚刚发展起来的新型宽禁带半导体材料。第3代半导体材料以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)和氮化铝(AlN)等宽禁带化合物半导体为代表,其具有高击穿电场、高热导率、高电子饱和速率及高抗辐射能力等特点,因而更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,在光电子领     

碳化硅材料特性及其应用浅析

正一、碳化硅单晶特性以碳化硅(Si C)、氮化镓(Ga N)为代表的宽禁带半导体材料,被称为第3代半导体材料。与第1代、第2代半导体材料相比较,Si C具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点[1]。Si C是目前发展最为成熟的宽禁带半导体材料之一,Si C在工作温度、抗辐射、耐击穿电压等性能方     

碳化硅:实现国产材料的中国梦

<正>随着5G移动通讯技术、高压智能电网、高速轨道交通、新能源汽车、移动互联、海亮光存储、可见光通讯等市场巨大拉动,全球对以碳化硅(Si C)和氮化镓(Ga N)为代表的具有带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等特征的宽禁带半导体材料(亦称"第3代半导体材料")活跃度日益提高,产业进入了快速发展阶段。法国悠乐(Yole)公司7月公布的最新数据显     

GaN微波及功率器件在电子信息产业中的市场前景

正一、概述作为一种新型电子和光电子器件半导体材料,氮化镓(Ga N)与碳化硅(Si C)一起,被认为是继第1代锗(Ge)、硅(Si)半导体材料、第2代砷化镓(Ga As)和磷化铟(In P)化合物半导体材料之后的所谓第3代半导体材料,其研究与应用是目前全球半导体产业化研究的前沿和热点之一。它具有带隙宽(而且是直接带隙)、键强度大、电子迁移率高、化学稳定性好(几乎不被任何酸腐蚀)等优良性质和强     

第3代半导体材料发展现状及建议

<正>第3代半导体材料即宽禁带半导体材料,又称高温半导体材料,主要包括碳化硅(Si C)、氮化镓(Ga N)、氮化铝(Al N)、氧化锌(Zn O)、金刚石等。这类材料具有宽的禁带宽度(禁带宽度大于2.2e V)、高的热导率、高的击穿电场、高的抗辐射能力、高的电子饱和速率等特点,适用于高温、高频、抗辐射及大功率器件的制作。第3代半导体材料凭借着其优异的特性,未来应用前景十分广阔。     

观美日欧第3代半导体材料产业 思中国发展之路

正以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第3代半导体材料具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点,能够满足现代电子技术对高温、高功率、高压、高频及抗辐射等条件的要求,在太阳能、半导体照明、智能电网等众多领域应用不仅可以减少一半以上的能量损失,而且可以使装备体积大大缩小(如笔记本电脑适配器可减小80%,一个电站将只有手提箱那么大),在国防安全、航空航天、新能源、光存储、石     

京大等三家开发成功SiC外延膜量产技术

京都大学、东京电子、罗姆等宣布，使用“量产型SiC（碳化硅）外延膜生长试制装置”，确立对SiC晶圆进行大批量统一处理的技术已经有了眉目。由此具备耐高温、耐高压、低损耗、大电流及高导热系数等特征的功率半导体朝着实用化迈出了一大步。目前，三家已经开始使用该装置进行功率半导体的试制，[第一段]     

封面图片说明

正碳化硅作为具有良好性能的第三代半导体材料,在MEMS、高能半导体器件等领域具有很大发展潜力.但该类材料硬度高、脆性大,加工困难,通常采用化学机械抛光(CMP)实现其基片表面的全局平坦化加工.CMP依靠嵌入抛光垫的磨粒对基片表面化学改性层进行机械去除,切削深度为纳米级.由于尺寸效应,传统切削理论无法很好地解释其机理,而分子动力学(MD)是探究原子尺度过     

中科院上海硅酸盐所研发出4英寸碳化硅单晶

<正>近日从中国科学院上海硅酸盐研究所获悉,该所科技人员立足自主研发,在掌握直径2英寸、3英寸碳化硅单晶生长技术之后,2月4日,成功生长出直径4英寸4H晶型碳化硅单晶,这标志着我国碳化硅单晶生长技术达到了国际一流水平。据介绍,碳化硅单晶是一种宽禁带半导体材料,具有禁带宽度大,饱和漂移速度高,临界击穿场强大,热导率高等诸多特点,主要用于制作高亮度LED、二极管、MOSFET等器件。在绿色照明领域,用碳化硅衬底制作的LED性能远优于蓝宝石衬底。专家表示,碳化硅衬底需求将在短期内迎来一个爆发增长期。该项目得到国家重大专项和"863"计划的支持。     

湖南长沙:160亿建设碳化硅全产业链

正7月20日,总投资达160亿元的湖南三安半导体项目正式开工,未来有望在长沙形成新的半导体材料千亿产业链。长沙市委书记胡衡华参加仪式并宣布项目开工。湖南三安半导体主要建设具有自主知识产权的衬底(碳化硅)、外延、芯片及封装产业生产基地,形成长晶—衬底制作—外延生长—芯片制备—封装的碳化硅全产业链,项目总占地面积达1000亩。项目建成达产后,将形成超百亿元的产业规模,预计将带动上下游配套产业产值逾千亿元。当前,第三代半导体材料及器件已     

中科院上海硅酸盐所研发出4英寸碳化硅单晶

中国科学院上海硅酸盐研究所科技人员立足自主研发,在掌握直径2英寸、3英寸碳化硅单晶生长技术之后,近日成功生长出直径4英寸4H晶型碳化硅单晶,这标志着我国碳化硅单晶生长技术达到了国际一流水平。碳化硅单晶是一种宽禁带半导体材料,具有禁带宽度大,饱和漂移速度高,临界击穿场强大,热导率高等诸多特点,主要用于制作高亮度LED、二极管、MOSFET等器件。在绿色照明领域,用碳化硅衬底制作的LED性能远优于蓝宝石衬底。专家表     

国内首条碳化硅晶片中试生产线建成

据报道，中科院物理研究所与北京天科合达蓝光半导体有限公司合作研发出了具有自主知识产权的第二代碳化硅晶体生长炉，进一步优化了具有自主知识产权的碳化硅晶体生长工艺，使晶体质量的稳定性和产率得到提高。同时，在国内建立了首条完整的从切割、研磨到化学机械抛光的碳化硅晶片中试生产线，建成了百级超净室，并开发出碳化硅晶片表面处理，清洗、封装等工艺技术，使产品达到了即开即用的水准。[第一段]     

上海硅酸盐所发明多头物理气相输运技术并实现高效率碳化硅晶体制备

正碳化硅晶体作为第三代半导体材料的代表,在电子电力器件、高亮度发光二级管等节能环保领域有着广泛的应用前景。然而碳化硅晶体制备存在成本高、能效低等问题,限制了碳化硅晶体在民用领域的大规模应用。中国科学院上海硅酸盐研究所碳化硅晶体项目部借鉴上