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碳化硅晶圆你又了解多少
作者:admin    发布日期:2020/10/14     关注次数:     二维码分享

随著 5G、万物联网时代来临,电动车等新应用兴起,功率半导体需求也日益增温,氮化镓 (GaN)、碳化硅 (SiC)、 等化合物半导体材料跃升成市场焦点;从上游的半导体晶圆来看,碳化硅晶圆是势头正热的新材料,不过,究竟是什麽原因,让既有厂商与新进者,争相扩产?一起和大同碳化硅了解一下吧

从化合物半导体优势说起

半导体材料历经 3 个发展阶段,一代是硅 (Si)、锗 (Ge) 等基础功能材料;二代开始进入由 2 种以上元素组成的化合物半导体材料,以砷化镓 (GaAs)、磷化铟 (InP) 等为代表;第三代则是氮化镓 (GaN)、碳化硅 (SiC) 等宽频化合物半导体材料。


碳化硅晶圆

目前全球 95% 以上的半导体元件,都是以硅作为基础功能材料的硅基半导体,不过,随著电动车、5G 等新应用,对电路高频率、高功率元件需求成长,硅基半导体因受限硅材料的物理性质,在性能上有不易突破的瓶颈,也让厂商开始著眼性能更优异的新材料,争相投入化合物半导体领域。
近来再度成为市场焦点的,便是第三代半导体材料氮化镓与碳化硅,其属于宽能带隙材料,具有高频、耐高电压、耐高温等优势,且导电性、散热性佳,可降低能量耗损,元件体积相对较小,适合功率半导体应用。

由于在高电压功率元件应用上,硅基元件因导通电阻过大,往往造成电能大量损耗,但硅材料遭遇瓶颈之下,氮化镓、碳化硅导通电阻远小于硅基材料,导通损失、切换损失降低,取而代之的是更高的能源转换效率,挟著高频、高压等优势,氮化镓、碳化硅崛起成为 5G 时代的半导体材料明日之星。

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