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相比IGBT，SiC功率器件具有更高開關速度、更低開關損耗、更高效率和耐用性等特點，轉化為汽車最直觀的體驗就是續航能力更長，更易于輕量化車身設計。特斯拉率先將SiC用于其爆款車型Model 3上，其也成為全球車企SiC上車的代表。 不過，特斯拉在今年3月初的投資者大會上表示，將減少75%的SiC用量，一度引發SiC未來發展前景不明的猜測。

國際SiC巨頭在SiC MOSFET領域布局多年，也積累了不少專利。因此，持有關鍵專利的老牌SiC廠商有望在市場上獲得長期競爭優勢。下圖是Yole統計的SiC專利持有者的情況。雖然許多公司都在專注于建立垂直整合的供應鏈以確保其SiC業務的長期發展，但很少有公司在整個SiC價值鏈上開發出強大的專利組合，國產SiC廠商仍有很大的發展空間。

X-Fab 與我們的設備供應商有著悠久的合作歷史，我們在早期增加了專用的 SiC 制造設備，如注入機和 SiC 外延，這是一個非常好的決定，因為設備的交貨時間目前正在飛速增長。但這不僅與容量有關。這也與質量有關。我們的工程師不斷改進 SiC 工藝并支持我們的客戶提高產量和產量，這也是管理 SiC 芯片供應的非常重要的因素。還有專門用于 SiC 的新制造廠。

原因很清楚，但直到最近，SiC 主要還是一種不值得投資的利基技術。現在，隨著對可在高壓應用中工作的芯片的需求不斷增長，SiC 正在得到更密切的關注。與硅功率器件的其他潛在替代品不同，SiC 具有熟悉的優勢。 SiC 最初用于晶體收音機中的檢波二極管，是最早具有商業重要性的半導體之一。

各位專家分別從各自領域深入研討了“如何從全要素協同創新、系統發展，促進SiC產業快速發展”及“中國SiC領域的未來發展”兩大方向內容，闡述了碳化硅功率半導體產業機遇與產業鏈協同，基于我國在SiC領域做了大量的長時間技術積累，擁有完整的產業鏈及最大的應用市場，不久的將來SiC產業一定會支撐我國“碳達峰”和“碳中和”戰略，引領我國第三代半導體產業向上發展，形成億萬級市場。

汽車電氣化是寬禁帶(WBG功率器件和電子裝置的一大機遇 SiC功率器件的制造SiC襯底的生長比Si更復雜SiC外延技術成熟度相對較高SiC 晶圓占 SiC 器件成本的 50-70%高壓 (+900 V) SiC 功率器件通常采用縱向配置SiC 器件的理想阻斷電壓由其漂移層的厚度和摻雜決定電壓和開關頻率需求推動單極與雙極 SiC 器件的選擇SiC制造需要投資特定的設備和開發特定的工藝

另外，SiC器件的導通電阻更低、芯片尺寸更小、工作頻率更高，能夠使電動汽車適應更加復雜的行駛工況。隨著SiC良率的提升、成本的降低，SiC功率器件在新能源汽車上的裝機量會大幅上升，SiC功率器件的車用需求也會迎來跨越式發展。

而泰科天潤已經量產SiC SBD，產品涵蓋600V/5A～50A、1200V/5A～50A和1700V/10A系列。深圳基本半導體則擁有3D SiC技術，推出了1200V SiC MOSFET產品。瀚薪獨創集成型碳化硅JMOSFET結構技術，推出全球唯一量產的SiC JMOS產品，實現了碳化硅的DMOSFET和JBS（肖特基二極管）的芯片內集成。

右上圖表示Si的SBD、PND、FRD和SiC-SBD耐壓的覆蓋范圍。可以看出SiC-SBD基本覆蓋了PND/FRD的耐壓范圍。SiC-SBD可同時實現高速性和高耐壓，與PND/FRD相比Err（恢復損耗）顯著降低，開關頻率也可提高，因此可使用小型變壓器和電容器，有助于設備小型化。

而SiC-SBD因為SiC本身基本上沒有溫度依賴性，所以反向電流特性基本沒有變化。將trr的差制作了右上的圖表，通過對兩種Si-FRD的比較，發現SiC-SBD的trr基本上不存在溫度依賴性。 下段的波形圖表示與正向偏置時的正向電流IF的關系。由波形圖可觀察到SiC-SBD幾乎不受影響。

▲全球汽車廠商部分車型逆變器技術碳化硅SiC功率模塊量產時間現如今，隨著新能源電動汽車爆發式增長，氮化硅陶瓷基板升級SiC功率模塊，對提升新能源汽車加速度、續航里程、輕量化、充電速度、電池成本5項性能尤為重要。全球眾多汽車廠商在新出的新能源電動汽車車型上，大都采用了或者準備采用氮化硅陶瓷基板升級SiC功率模塊。

據了解，在KEC獲得該項目的研究成果之前，全球僅有兩家公司能夠量產1200V溝槽型SiC MOSFET。在溝槽型SiC功率半導體上，韓國100%依賴進口。因此，在2017年10月，KEC的“1200V溝槽型SiC MOSFET器件”項目被韓國政府選定為國家項目。

而SiC-SBD因為SiC本身基本上沒有溫度依賴性，所以反向電流特性基本沒有變化。將trr的差制作了右上的圖表，通過對兩種Si-FRD的比較，發現SiC-SBD的trr基本上不存在溫度依賴性。 下段的波形圖表示與正向偏置時的正向電流IF的關系。由波形圖可觀察到SiC-SBD幾乎不受影響。

今年4月，Wolfspeed紐約工廠開業，宣告8吋SiC提前2年量產。而最近，意法半導體和羅姆也公布了8吋SiC量產時間——2023年，量產進程也提前了1-2年，而且從襯底、外延到SiC MOSFET都將是8吋線。8吋SiC量產，對外延、器件等環節有哪些影響？如何推動國產SiC襯底加快邁入8吋時代？今天，我們就來聊聊相關話題。

在電力電子行業，碳化硅（SiC）正成為備受關注的一種半導體材料。SiC是一種半導體和硅的替代方案，以其高導電性和低熱膨脹性而著稱，可實現高溫應用。

據行家說《2022碳化硅（SiC）產業調研白皮書》統計，廣汽集團已先后投資了SiC襯底廠商天岳先進以及基本半導體等SiC器件和模塊廠商。廣汽的碳化硅投資版圖 來源：《2022碳化硅（SiC）產業調研白皮書》基本半導體今年6月份，廣汽參與了基本半導體的C2輪融資。

SiC功率MOSFET由于其出色的物理特性，在充電樁及太陽能逆變器等高頻應用中日益得到重視。因為SiC MOSFET開關頻率高達幾百K赫茲，門極驅動的設計在應用中就變得格外關鍵。因為在短路過程中SiC MOSFET的高短路電流會產生極高的熱量，因此SiC MOSFET需要快速的短路檢測與保護。同時，電流關斷速率也需要控制在一定范圍內，防止關斷時產生過高的電壓尖峰。

圖2 網格劃分收斂性分析 2.3 雙面散熱功率模塊的熱分析載荷及邊界條件 仿真中 SiC 芯片發熱功率為 100W，使用體熱生成載荷施加在 SiC 芯片上，體熱 流密度為 21367mW/mm3。

Arche公司成立于2014年，是一家專注于通過蒸鍍SiC Epi，為半導體設備廠商供應SiC材料的專業廠商。成果開發出電力半導體核心技術之一SiC Epitaxy（Epi）晶圓。去年成功引進了100億韓元（約5496萬人民幣）的投資，今年開始預計將正式產生銷售額。基于SiC的電力半導體市場一般按照SiC晶圓→SiC Epi→芯片廠商→模組→需求企業的結構構成價值鏈。

為了滿足 SiC 器件在不同應用領域 對電阻等參數的特定要求，必須在襯底上進行滿足條件的外延后才可制作器件，因 此外延質量的好壞將會影響 SiC 器件的性能。目前 SiC 襯底上常見外延有 SiC 同質外 延和 GaN 異質外延，前者用于功率器件，后者用于射頻器件。 目前主要使用 CVD 法進行外延。