黑碳化硅块

黑碳化硅块

碳化硅为第三代半导体的主要代表之一，拥有禁带宽度大、器件极限工作温度高、临界击穿电场强度大、热导率等显着的性能优势，在电动汽车、电源、、航天等领域备受欢迎，为众多产业发展打开了全新的应用可能性，被行业寄予厚望。

从产业链角度看，碳化硅包括单晶衬底、外延片、器件设计、器件制造等环节，但目前碳化硅市场基本被在国外企业所垄断。

在市场中，单晶衬底企业主要有Cree、DowCorning、SiCrystal、II-VI、新日铁住金、Norstel等，外延片企业主要有DowCorning、II-VI、Norstel、Cree、罗姆、三菱电机、Infineon等，器件方面，大部分市场份额被Infineon、Cree、罗姆、意法半导体等少数企业瓜分。

由于碳化硅产业环节如芯片性能与材料、结构设计、制造工艺之间的关联性较强，不少企业仍选择采用IDM模式，如罗姆和Cree均覆盖了碳化硅衬底、外延片、器件、模组全产业链环节，其中Cree占据衬底市场约40%份额、器件市场约23%份额。

事实上，目前整个碳化硅产业尚未进入成熟期，但国际厂商已实现多个环节规模量产技术瓶颈的突破，并已摩拳擦掌、即将掀起一场大战，而国内碳化硅产业仍处于起步阶段，与国际水平仍存在差距。

如今SiC器件在国内光伏逆变器、车载充电器、充电桩等领域虽已开始应用，但上大部分碳化硅功率器件依赖进口，主要为Cree、Infineon、罗姆等占有。

不过，近年来国内已初步建立起相对完整的碳化硅产业链体系，包括有IDM厂商中车时代电气、世纪金光、泰科天润、扬杰电子等，单晶衬底企业山东天岳、天科合达、同光晶体等，外延片企业天域半导体、瀚天天成等，部分厂商已取得阶段性进展。

单晶衬底方面，目前国内可实现4英寸衬底的商业化生产，山东天岳、天科合达、同光晶体均已完成6英寸衬底的研发，中电科装备研制出6英寸半绝缘衬底。

外延片方面，国内瀚天天成和天域半导体均可供应4-6英寸外延片，中电科13所、55所亦均有内部供应的外延片生产部门。

器件方面，国内600-3300 V SiC SBD已开始批量应用，有企业研发出1200V/50A SiC MOSFET；泰科天润已建成国内条碳化硅器件生产线，SBD产品覆盖600V-3300V的电压范围；中车时代电气的6英寸碳化硅生产线也于今年1月首批芯片试制成功。

模块方面，国内已开发出1200V/50-400A全SiC功率模块、600-1200V/100-600A混合SiC功率模块；今年9月18日，厦门芯光润泽国内首条碳化硅 IPM产线正式投产。

总体而言，国内已初步形成了涵盖各环节的碳化硅产业链，在央地政策的支持以及市场需求的驱动下，国内企业正在努力跟跑赶超。