一代材料,一代器件,一代裝備,一代應用。第三代半導體材料主要包括以氮化鎵(GaN)為代表的寬禁帶Ⅲ族氮化物、以碳化硅(SiC)為代表的寬禁帶Ⅳ族化合物以及寬禁帶氧化物,具備擊穿電場高、熱導率大、電子飽和漂移速率高、抗輻射能力強等優(yōu)越性能,是固態(tài)光源和電力電子、微波射頻器件的“核芯”,在半導體照明、新一代移動通信、新能源并網(wǎng)、智能電網(wǎng)、高速軌道交通、新能源汽車、消費類電子等領(lǐng)域有廣闊的應用前景,正在成為全球半導體產(chǎn)業(yè)新的戰(zhàn)略高地。
為助力中國第三代半導體行業(yè)發(fā)展提質(zhì)增效,更好地整合國內(nèi)外第三代半導體行業(yè)的優(yōu)勢資源,實現(xiàn)中國半導體行業(yè)迅速崛起。2017年11月1日,由國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、北京市順義區(qū)人民政府主辦的第十四屆中國國際半導體照明論壇暨 2017 國際第三代半導體論壇開幕大會在北京順義隆重召開。會期兩天半,同期二十余場次會議。2日上午,舉行的“碳化硅材料與器件分會” 特邀請浙江大學教授、博士生導師盛況和山東大學教授徐現(xiàn)剛共同擔任分會主持人。徐現(xiàn)剛教授還分享“SiC單晶生長技術(shù)的現(xiàn)狀與展望”深度報告,帶來最新的技術(shù)進展和前景趨勢分析。
碳化硅是第三代半導體材料,用于高溫大功率半導體器件,在雷達、高壓輸電等方面有廣泛用途,碳化硅的生長需要在2100多度的高溫環(huán)境里進行,它的硬度僅次于金剛石。
徐現(xiàn)剛教授團隊的碳化硅重大項目進行產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化后,成為國內(nèi)首家掌握碳化硅單晶生長及襯底加工的高技術(shù)企業(yè),實現(xiàn)了碳化硅半導體單晶襯底產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
徐教授表示,碳化硅之所以它好,有一個它本身的自身特性好,也就是它的物理特性,用中國的俗話來說根正苗紅。六十年前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了碳化硅是最佳的半導體材料,所以對于碳化硅來說它并不是一個新材料,六十年前我們從理論上預測非常好的材料,但是我們等了六十年碳化硅的時代才到來。這中間的艱辛一方面是硅材料的突飛猛進,硅材料的自備技術(shù),另一方面碳化硅生產(chǎn)的難度也非常大,決定了它的應用受到了一些限制。
對碳化硅的要求,徐教授認為,應用時候有經(jīng)濟方面的一些關(guān)鍵點,一個是它的成熟度,它材料的成熟度,主要表現(xiàn)在它的缺陷,并且它的位錯比較感興趣,這個也決定了碳化硅的器件可靠性。另一方面還有一個就是碳化硅材料由于生產(chǎn)的溫度非常高,兩千多度以上,難免會有一些問題。第二個它要做到我們的AGBT,高壓的材料它還是非常有挑戰(zhàn)性的需求。(根據(jù)現(xiàn)場速記整理,如有出入敬請諒解!)