黑碳化硅塊

碳化硅為第三代半導體的主要代表之一，擁有禁帶寬度大、器件極限工作溫度高、臨界擊穿電場強度大、熱導率等顯著的性能優(yōu)勢，在電動汽車、電源、、航天等領域備受歡迎，為眾多產業(yè)發(fā)展打開了全新的應用可能性，被行業(yè)寄予厚望。

從產業(yè)鏈角度看，碳化硅包括單晶襯底、外延片、器件設計、器件制造等環(huán)節(jié)，但目前碳化硅市場基本被在國外企業(yè)所壟斷。

在市場中，單晶襯底企業(yè)主要有Cree、DowCorning、SiCrystal、II-VI、新日鐵住金、Norstel等，外延片企業(yè)主要有DowCorning、II-VI、Norstel、Cree、羅姆、三菱電機、Infineon等，器件方面，大部分市場份額被Infineon、Cree、羅姆、意法半導體等少數企業(yè)瓜分。

由于碳化硅產業(yè)環(huán)節(jié)如芯片性能與材料、結構設計、制造工藝之間的關聯性較強，不少企業(yè)仍選擇采用IDM模式，如羅姆和Cree均覆蓋了碳化硅襯底、外延片、器件、模組全產業(yè)鏈環(huán)節(jié)，其中Cree占據襯底市場約40%份額、器件市場約23%份額。

事實上，目前整個碳化硅產業(yè)尚未進入成熟期，但國際廠商已實現多個環(huán)節(jié)規(guī)模量產技術瓶頸的突破，并已摩拳擦掌、即將掀起一場大戰(zhàn)，而國內碳化硅產業(yè)仍處于起步階段，與國際水平仍存在差距。

如今SiC器件在國內光伏逆變器、車載充電器、充電樁等領域雖已開始應用，但上大部分碳化硅功率器件依賴進口，主要為Cree、Infineon、羅姆等占有。

不過，近年來國內已初步建立起相對完整的碳化硅產業(yè)鏈體系，包括有IDM廠商中車時代電氣、世紀金光、泰科天潤、揚杰電子等，單晶襯底企業(yè)山東天岳、天科合達、同光晶體等，外延片企業(yè)天域半導體、瀚天天成等，部分廠商已取得階段性進展。

單晶襯底方面，目前國內可實現4英寸襯底的商業(yè)化生產，山東天岳、天科合達、同光晶體均已完成6英寸襯底的研發(fā)，中電科裝備研制出6英寸半絕緣襯底。

外延片方面，國內瀚天天成和天域半導體均可供應4-6英寸外延片，中電科13所、55所亦均有內部供應的外延片生產部門。

器件方面，國內600-3300 V SiC SBD已開始批量應用，有企業(yè)研發(fā)出1200V/50A SiC MOSFET；泰科天潤已建成國內條碳化硅器件生產線，SBD產品覆蓋600V-3300V的電壓范圍；中車時代電氣的6英寸碳化硅生產線也于今年1月首批芯片試制成功。

模塊方面，國內已開發(fā)出1200V/50-400A全SiC功率模塊、600-1200V/100-600A混合SiC功率模塊；今年9月18日，廈門芯光潤澤國內首條碳化硅 IPM產線正式投產。

總體而言，國內已初步形成了涵蓋各環(huán)節(jié)的碳化硅產業(yè)鏈，在央地政策的支持以及市場需求的驅動下，國內企業(yè)正在努力跟跑趕超。