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SiC单晶技术研发历史

文章出处:粉体网网责任编辑:作者:山川人气:-发表时间:2022-05-06 16:22:00【

Si和SiC作为半导体材料几乎同时被提出,但由于SiC生长技术的复杂和缺陷、多型现象的存在,其发展曾一度被搁浅。SiC的发展历经了多个重要阶段。第一个阶段是结构基本性质和生长技术的探索阶段,时间跨度从1924年发现SiC结构至1955年Lely法的提出。第二阶段是物理基本性质研究和英寸级别单晶生长的技术积累阶段。在此阶段物理气相传输(PVT)生长方法基本确定、掺杂半绝缘技术被提出,至1994年Wolfspeed推出了商用的2英寸(50.8mm)SiC衬底材料。从1994年以后,随着国际上半导体照明及2英寸SiC单晶衬底的突破性进展,掀起了全球SiC器件及相关技术的研究热潮。

2015年美国Ⅱ-Ⅵ公司首次研制成功8英寸SiC单晶衬底,美国Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ公司均于2019年宣布开始建设8英寸SiC单晶衬底生产线。美国Wolfspeed公司最早研究和生产SiC晶体和晶片,1991年推出商品化2英寸6H-SiC单晶片,并于1994年研发出2英寸4H-SiC单晶,1999年推出商品化3英寸6H-SiC单晶片,并于2004年研发出3英寸4H-SiC单晶,2007年推出4英寸“零微管”4H-SiC单晶片,2010年发布6英寸SiC单晶衬底试样,并于2013年推出商品化6英寸SiC单晶衬底,2015年在ICSCRM国际会议上展示了其8英寸SiC单晶衬底试样,于2019年10月在纽约州立理工学院奥尔巴尼分校完成了首批8英寸SiC晶圆样品的制备。

目前国内已实现了6英寸SiC衬底的量产,山东天岳、天科合达、河北同光、中科节能等公司通过与山东大学、中科院物理所和中科院半导体所等科研院所的“产学研用”合作,均已完成6英寸SiC衬底的研发,天科合达已于2020年启动8英寸SiC单晶衬底的研发工作,我国在SiC单晶衬底技术上已初步形成自主技术体系。

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