碳化硅材料的應(yīng)用

1. 在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用

碳化硅一維納米材料由于自身的微觀形貌和晶體結(jié)構(gòu)使其具備更多特的性能和更加廣泛的應(yīng)用前景，被普遍認(rèn)為有望成為第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料的重要組成單元。

第三代半導(dǎo)體材料即寬禁帶半導(dǎo)體材料，又稱(chēng)高溫半導(dǎo)體材料，主要包括碳化硅、氮化鎵、氮化鋁、氧化鋅、金剛石等。這類(lèi)材料具有寬的禁帶寬度（禁帶寬度大于2.2ev）、高的熱導(dǎo)率、高的擊穿電場(chǎng)、高的抗輻射能力、高的電子飽和速率等特點(diǎn)，適用于高溫、高頻、抗輻射及大功率器件的制作。第三代半導(dǎo)體材料憑借著其的特性，未來(lái)應(yīng)用前景十分廣闊。

2. 在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用

光伏逆變器對(duì)光伏發(fā)電作用非常重要，不僅具有直交流變換功能，還具有大限度地發(fā)揮太陽(yáng)電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護(hù)功能。歸納起來(lái)有自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能、大功率跟蹤控制功能、防單運(yùn)行功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、自動(dòng)電壓調(diào)整功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、直流檢測(cè)功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、直流接地檢測(cè)功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）等。

國(guó)內(nèi)逆變器廠家對(duì)新技術(shù)和新器件的應(yīng)用還是太少，以碳化硅為功率器件的逆變器，并且開(kāi)始大批量應(yīng)用，碳化硅內(nèi)阻很少，可以把效率做很高，開(kāi)關(guān)頻率可以達(dá)到10K，也可以節(jié)省LC濾波器和母線電容。碳化硅材料在光伏逆變器應(yīng)用上或有突破。

3. 在航空領(lǐng)域的應(yīng)用

碳化硅制作成碳化硅纖維，碳化硅纖維主要用作耐高溫材料和增強(qiáng)材料，耐高溫材料包括熱屏蔽材料、耐高溫輸送帶、過(guò)濾高溫氣體或熔融金屬的濾布等。用做增強(qiáng)材料時(shí)，常與碳纖維或玻璃纖維合用，以增強(qiáng)金屬（如鋁）和陶瓷為主，如做成噴氣式飛機(jī)的剎車(chē)片、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、著陸齒輪箱和機(jī)身結(jié)構(gòu)材料等，還可用做體育用品，其短切纖維則可用做高溫爐材等。

碳化硅粗料已能大量供應(yīng)，但是技術(shù)含量 的納米級(jí)碳化硅粉體的應(yīng)用短時(shí)間不可能形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。碳化硅晶片在我國(guó)研發(fā)尚屬起步階段，碳化硅晶片在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用較少，碳化硅材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展缺乏下游應(yīng)用企業(yè)的支撐。就人才培養(yǎng)和技術(shù)研發(fā)等開(kāi)展密切合作；加強(qiáng)企業(yè)間的交流，尤其要積極參加國(guó)際交流活動(dòng)，提升企業(yè)發(fā)展水平；關(guān)注企業(yè)品牌建設(shè)，努力打造企業(yè)的拳頭產(chǎn)品等。

全球半絕緣碳化硅晶圓材料市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。半絕緣襯底具備高電阻的同時(shí)可以承受更高的頻率，因此在5G通訊和新一代智能互聯(lián)，傳感感應(yīng)器件上具備廣闊的應(yīng)用空間。當(dāng)前主流半絕緣襯底的產(chǎn)品以4英寸為主。2017年，全球半絕緣襯底的市場(chǎng)需求約4萬(wàn)片。預(yù)計(jì)到2020年，4英寸半絕緣襯底的市場(chǎng)保持在4萬(wàn)片，而6英寸半絕緣襯底的市場(chǎng)迅速提升至4~5萬(wàn)片；2025~2030年，4英寸半絕緣襯底逐漸退出市場(chǎng)，而6英寸晶圓將增長(zhǎng)至20萬(wàn)片。

國(guó)際上碳化硅單晶襯底材料的產(chǎn)業(yè)化公司主要有美國(guó)科銳（Cree）、II-VI、道康寧（Dow Corning），德國(guó)SiCrystal（被日本羅姆Rohm收購(gòu)）等公司，其碳化硅單晶產(chǎn)品覆蓋4英寸和6英寸。

查看全部介紹