日前，日本領(lǐng)先材料企業(yè)Resonac（力森諾科，原昭和電工）宣布與TOHOKU（東北大學(xué)）共同研究的從廢棄硅和CO₂制造SiC功率半導(dǎo)體材料的技術(shù)已完成基礎(chǔ)研究，接下來(lái)，將推進(jìn)面向應(yīng)用的正式研究。

硅廢料和CO2的資源再生示意圖

控制碳排放，特別是生產(chǎn)制造過(guò)程中CO₂的削減和有效利用，已成為當(dāng)前全球性課題；可持續(xù)發(fā)展，特別指對(duì)廢物的再資源化，同樣是當(dāng)今制造業(yè)最關(guān)注的焦點(diǎn)。其中，半導(dǎo)體和太陽(yáng)能電池板不可或缺的硅晶圓在切割時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的硅廢料，其再資源化備受關(guān)注。這便是Resonac與TOHOKU在2024年啟動(dòng)該項(xiàng)目研究的原因——把硅晶圓制造過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物（硅廢料）和二氧化碳（CO₂）作為原料，制備出碳化硅（SiC）粉末，應(yīng)用于制作SiC功率半導(dǎo)體的SiC單晶材料生長(zhǎng)。如果這項(xiàng)技術(shù)得以實(shí)用化，SiC功率半導(dǎo)體不僅作為產(chǎn)品能夠節(jié)約能源，而且在制造過(guò)程中也能實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放的減少、硅廢料和二氧化碳的再資源化，從而在整個(gè)生命周期內(nèi)降低環(huán)境負(fù)荷。

TOHOKU（東北大學(xué)）的“礦物流化”技術(shù)，可以通過(guò)基于微波加熱的方式，將CO₂與硅廢料反應(yīng)合成SiC粉末；繼而，Resonac再將該SiC粉末應(yīng)用于SiC單晶襯底，生長(zhǎng)外延層的SiC外延片和半導(dǎo)體器件。

編譯整理 YUXI