碳化硅是由碳元素和硅元素組成的一種化合物半導體材料，它與氮化鎵（GaN）、氮化鋁（AlN）、氧化鎵（Ga₂O₃）等，因禁帶寬度大于2.2eV統(tǒng)稱為寬禁帶半導體材料，在國內(nèi)也稱為第三代半導體材料。

目前，以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導體材料及相關(guān)器件芯片已成為全球高技術(shù)領(lǐng)域競爭戰(zhàn)略制高爭奪點。而對于碳化硅和氮化鎵這兩種芯片，如果想最大程度利用其材料本身的特性，較為理想的方案便是在碳化硅單晶襯底上生長外延層。

在碳化硅上長同質(zhì)外延很好理解，憑借著禁帶寬度大、擊穿電場高、飽和電子漂移速度高、熱導率大等優(yōu)勢，碳化硅特別適于制造耐高溫、耐高壓，耐大電流的高頻大功率的器件，因此在電動汽車、電源、軍工、航天等領(lǐng)域很被看好。

那氮化鎵外延層為啥也要在碳化硅單晶襯底上長呢？理論上講，氮化鎵外延層最好當然用本身氮化鎵的單晶襯底，不過在之前的文章中也有提到，氮化鎵的單晶實在是太難做了點，不僅反應過程難以控制、長得特別慢，而且面積較小、價格昂貴，商業(yè)化很是困難，而碳化硅和氮化鎵有著超過95%的晶格適配度，性能指標遠超其他襯底材料（如藍寶石、硅、砷化鎵等），因此碳化硅基氮化鎵外延片成為最佳選擇。

備注：話雖如此，但也一直有公司致力于氮化鎵單晶襯底的研發(fā)與生產(chǎn)，如蘇州納維科技有限公司就是國際上少數(shù)幾家之一能夠批量提供2英寸氮化鎵單晶產(chǎn)品的單位，而且已完成4英寸產(chǎn)品的工程化技術(shù)開發(fā)，還突破了6英寸的關(guān)鍵技術(shù)。

綜上所述，很容易理解為何碳化硅在業(yè)內(nèi)會有“黃金賽道”這樣的美稱。對于碳化硅器件而言，其價值鏈可分為襯底—外延—晶圓—器件，其中襯底所占的成本最高為50%——主要原因單晶生長緩慢且品質(zhì)不夠穩(wěn)定，這也是早年時SiC沒能得到廣泛的推廣的主要原因。不過如今隨著技術(shù)缺陷不斷得到補足，碳化硅單晶襯底的成本正不斷下降，可預期未來絕對會是“錢”景無限。以下就是國內(nèi)部分碳化硅襯底供應商名單。

碳化硅半導體產(chǎn)業(yè)鏈

天科合達

北京天科合達半導體股份有限公司于2006年9月由新疆天富集團、中國科學院物理研究所共同設(shè)立，是一家專業(yè)從事第三代半導體碳化硅（SiC）晶片研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)，是全球SiC晶片的主要生產(chǎn)商之一。其總部設(shè)在北京市大興區(qū)生物醫(yī)藥基地，擁有一個研發(fā)中心和一個集晶體生長-晶體加工-晶片加工-清洗檢測的全套碳化硅晶片生產(chǎn)基地；全資子公司一新疆天科合達藍光半導體有限公司位于新疆石河子市，主要進行碳化硅晶體生長。

山東天岳

山東天岳公司成立于2010年11月，是以碳化硅半導體襯底材料為主的高新技術(shù)企業(yè)。公司投資建成了第三代半導體材料產(chǎn)業(yè)化基地，具備研發(fā)、生產(chǎn)國際先進水平的半導體襯底材料的軟硬件條件，是我國第三代半導體襯底材料行業(yè)的先進企業(yè)。

河北同光晶體

河北同光晶體有限公司成立于2012年，位于保定市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，主要從事第三代半導體材料碳化硅襯底的研發(fā)和生產(chǎn)。公司主要產(chǎn)品包括4英寸和6英寸導電型、半絕緣碳化硅襯底，其中4英寸襯底已達到世界先進水平。目前，公司已建成完整的碳化硅襯底生產(chǎn)線，是國內(nèi)著名的碳化硅襯底生產(chǎn)企業(yè)。

中科集團2所

中科集團二所成立于1962年，是專業(yè)從事電子先進制造技術(shù)研究和電子專用設(shè)備研發(fā)制造的國家級研究所。目前，二所已形成以液晶顯示器件生產(chǎn)設(shè)備、半導體及集成電路制造設(shè)備、特種工藝設(shè)備為主的電子專用設(shè)備和以太陽能多晶硅片、三代半導體SiC單晶拋光片為主的半導體材料兩大業(yè)務方向，能夠為用戶提供工藝和設(shè)備的系統(tǒng)集成服務。

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