在半导体行业中碳化硅有哪些应用呢？

　　碳化硅（SiC）又叫金刚砂，它是用石英砂、石油焦、木屑、食盐等原料通过电阻炉高温冶炼而成，其实碳化硅很久以前就被发现了，它的特点是：化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，硬度大（莫氏硬度为9.5级，仅次于世界上最硬的金刚石（10级））、导热性能优良、高温抗氧化能力强等。由于天然含量甚少，碳化硅主要多为人造。

　　碳化硅半导体产业链主要包括碳化硅高纯粉料、单晶衬底、外延片、功率器件、模块封装和终端应用等环节。

　　1.碳化硅高纯粉料

　　碳化硅高纯粉料是采用PVT法生长碳化硅单晶的原料，其产品纯度直接影响碳化硅单晶的生长质量以及电学性能。碳化硅粉料有多种合成方式，主要有固相法、液相法和气相法3种。其中，固相法包括碳热还原法、自蔓延高温合成法和机械粉碎法;液相法包括溶胶-凝胶法和聚合物热分解法;气相法包括化学气相沉积法、等离子体法和激光诱导法等。

　　2.单晶衬底

　　单晶衬底是半导体的支撑材料、导电材料和外延生长基片。生产碳化硅单晶衬底的关键步骤是单晶的生长，也是碳化硅半导体材料应用的主要技术难点，是产业链中技术密集型和资金密集型的环节。目前，SiC单晶生长方法有物理气相传输法（PVT法）、液相法（LPE法）、高温化学气相沉积法（HTCVD法）等。

　　3.外延片

　　碳化硅外延片，是指在碳化硅衬底上生长了一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶薄膜（外延层）的碳化硅片。目前，碳化硅单晶衬底上的SiC薄膜制备主要有化学气相淀积法（CVD）、液相法（LPE）、升华法、溅射法、MBE法等多种方法。

　　4.功率器件

　　采用碳化硅材料制造的宽禁带功率器件，具有耐高温、高频、高效的特性。

　　5.模块封装

　　目前，量产阶段的相关功率器件封装类型基本沿用了硅功率器件。模块封装可以优化碳化硅功率器件使用过程中的性能和可靠性，可灵活地将功率器件与不同的应用方案结合。

　　6.终端应用

　　在第三代半导体应用中，碳化硅半导体的优势在于可与氮化镓半导体互补。由于SiC器件高转换效率、低发热特性和轻量化等优势，下游行业需求持续增加，有取代SiQ器件的趋势。

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