相較于傳統(tǒng)硅基半導(dǎo)體，碳化硅展現(xiàn)出更強(qiáng)的高壓耐受性、更優(yōu)的高溫穩(wěn)定性以及更低的能量損耗，不僅可將電機(jī)系統(tǒng)能耗降低20-30%，還使器件體積縮減50%左右，如今正加速應(yīng)用于AR眼鏡、白色家電、低空飛行器高功率電機(jī)等高效節(jié)能場景，市場需求呈爆發(fā)式增長。據(jù)預(yù)測，2026年全球碳化硅器件市場規(guī)模將突破100億美元。不過，由于制程復(fù)雜、成品率問題較高，其價(jià)格通常是硅基IGBT的3-5倍甚至更高。在本次的中國粉體工業(yè)萬里行中，我們實(shí)地探訪了紹興晶彩科技有限公司（以下稱“晶彩科技”），這家作為國內(nèi)極少數(shù)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體級碳化硅粉體從亞微米至毫米級全粒度覆蓋的企業(yè)，正以其獨(dú)特的原位合成高純碳化硅粉體技術(shù)，從原料端為破解碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨的成品率難題提供切實(shí)可行的解決方案。

據(jù)介紹，“晶彩科技”由張博士和李博士創(chuàng)立于2018年，但兩位創(chuàng)始人早在創(chuàng)業(yè)前就在高純硅烷領(lǐng)域以及人工晶體生長領(lǐng)域積累了超過20年的深厚技術(shù)底蘊(yùn)。面對當(dāng)時(shí)尚未規(guī)?；牡谌雽?dǎo)體市場，他們敏銳捕捉到高純碳化硅粉體國產(chǎn)化的行業(yè)空白。依托此前的技術(shù)積累，團(tuán)隊(duì)將研發(fā)方向延伸至下游材料領(lǐng)域，成功自主研發(fā)“原位合成高純碳化硅多晶粉體技術(shù)”。與此同時(shí)，晶彩科技與國內(nèi)頂尖高校展開聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，建立了高純碳化硅粉體材料研發(fā)及檢測中心以及超高純碳化硅粉料生產(chǎn)基地，逐步構(gòu)建起一個(gè)覆蓋半導(dǎo)體全制程的高純碳化硅材料解決方案平臺。

在傳統(tǒng)的碳化硅粉體生產(chǎn)技術(shù)中，作為原料的碳粉和硅粉，以及生產(chǎn)后的研磨階段，難免會引入雜質(zhì)，產(chǎn)品普遍面臨純度瓶頸。晶彩科技自研的“原位合成高純碳化硅粉體技術(shù)”創(chuàng)新采用液態(tài)高純硅烷作為原料，通過設(shè)計(jì)、調(diào)控官能團(tuán)的種類、數(shù)量等，可以直接合成高純度碳化硅晶粒，實(shí)現(xiàn)純度4-7N級、粒徑亞微米至毫米級以及晶型結(jié)構(gòu)（α相或β相）的精準(zhǔn)調(diào)控。得益于此，晶彩科技在2018年成立當(dāng)年即成為了國內(nèi)首家全粒度半導(dǎo)體級碳化硅粉體規(guī)?；a(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品得到了客戶驗(yàn)證，并斬獲國家發(fā)明專利10余項(xiàng)。為擴(kuò)展產(chǎn)品應(yīng)用，公司于2019年成功開發(fā)了半絕緣型與導(dǎo)電型等多類型碳化硅粉體，并在2021-2022間，實(shí)現(xiàn)高純碳化硅粉的年產(chǎn)量達(dá)到了20噸的年產(chǎn)規(guī)模，其中生產(chǎn)的碳化硅多晶粉料成功應(yīng)用在8英寸碳化硅襯底生長。

如今，“晶彩科技”已有一大批具有超高純度(7N及以上)、粒徑尺寸及均一性、晶型一致性的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品投入批量生產(chǎn)，產(chǎn)品矩陣聚焦半導(dǎo)體級高純碳化硅多晶粉、高純碳化硅陶瓷粉兩大產(chǎn)品主線，應(yīng)用深度覆蓋第三代半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈。此外，也為5G電子器件提供專用的熱管理材料導(dǎo)熱填料。

1、半導(dǎo)體級碳化硅多晶粉

公司生產(chǎn)的半導(dǎo)體級碳化硅多晶料，產(chǎn)品純度可達(dá)6N和6.8N兩個(gè)級別，粒徑可實(shí)現(xiàn)百微米到毫米級的精準(zhǔn)控制，不同氮含量類型多晶粉料分別適用于導(dǎo)電型和半絕緣型晶體生長需求。

產(chǎn)品參數(shù)（支持非標(biāo)定制）

半絕緣型半導(dǎo)體級碳化硅多晶粉產(chǎn)品型號

導(dǎo)電型半導(dǎo)體級碳化硅多晶粉大顆粒（左）及小顆粒（右）產(chǎn)品型號

2、高純碳化硅陶瓷粉

主要用于制備半導(dǎo)體制程中的精密陶瓷件，為光刻機(jī)、等離子刻蝕設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備、離子注入設(shè)備、集成電路和新設(shè)備提供專用組件。目前公司主要生產(chǎn)3C晶型高純碳化硅粉(3C-SiC）以及重結(jié)晶制品用高純碳化硅粉（R-SiC）。

（1）3C-SiC：產(chǎn)品粒徑覆蓋百微米級、微米級、亞微米級，產(chǎn)品純度可實(shí)現(xiàn)4N-6N調(diào)控，產(chǎn)品具有純度高、粒徑均一、體積分?jǐn)?shù)高、高結(jié)晶度等優(yōu)點(diǎn)，可用于熱壓燒結(jié)、常壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)等工藝生產(chǎn)碳化硅制品。

3C晶型高純碳化硅陶瓷粉產(chǎn)品類型

（2）重結(jié)晶制品用高純碳化硅微粉（Rs100系列和Rs07系列）

Rs100系列產(chǎn)品純度高、微觀形貌呈均一六方形、表面光潔類球狀、粒徑分布集中，被廣泛用于半導(dǎo)體/光伏領(lǐng)域晶舟、爐管、爐腔配件等系列制品。

Rs100系列及相關(guān)參數(shù)

Rs07系列產(chǎn)品純度高、流動性好、粒度分布合理，經(jīng)過不同改性劑后的粉體親水性好，固含量高，是注漿工藝以及擠出成型工藝的必備原料。

Rs07系列及相關(guān)參數(shù)

3、5G/6G大功率芯片熱界面材料（電子級SiC）

主要在導(dǎo)熱硅膠、導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱墊片等熱界面材料中作為導(dǎo)熱填料，粒徑可在亞微米級和微米級調(diào)節(jié)。

小結(jié)

第三代半導(dǎo)體碳化硅（SiC）市場持續(xù)高速增長，行業(yè)的提質(zhì)增效迫在眉睫。晶彩科技精準(zhǔn)鎖定碳化硅半導(dǎo)體國產(chǎn)化的戰(zhàn)略缺口，確立了"專注半導(dǎo)體制程碳化硅解決方案"的定位，利用原位合成高純碳化硅粉體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了純度、粒徑、晶型結(jié)構(gòu)的靈活調(diào)控，為碳化硅單晶生長及配套精密陶瓷部件提供優(yōu)質(zhì)的原材料支撐。面向未來的產(chǎn)業(yè)需求，晶彩科技計(jì)劃將半導(dǎo)體級多晶粉的年產(chǎn)能從300噸擴(kuò)產(chǎn)至1200噸，將高純陶瓷粉的年產(chǎn)能從200噸擴(kuò)產(chǎn)至1000噸，為國內(nèi)碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展提供重要支撐。

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