臺(tái)灣中山大學(xué)突破6英寸碳化硅晶體生長(zhǎng)！
臺(tái)灣中山大學(xué)突破6英寸碳化硅晶體生長(zhǎng)！
來(lái)源：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)
據(jù)悉，今日，臺(tái)灣中山大學(xué)晶體研究中心已成功長(zhǎng)出6英寸導(dǎo)電型4H碳化硅單晶，中心厚度為19mm，邊緣約為14mm，生長(zhǎng)速度達(dá)到370um／hr，晶體生長(zhǎng)速度更快且具重復(fù)性，這標(biāo)志著臺(tái)灣地區(qū)第三代半導(dǎo)體碳化硅向前推進(jìn)的進(jìn)程。
碳化硅作為第三代半導(dǎo)體的代表，具有耐高壓、耐高溫、高頻、低損耗等優(yōu)勢(shì)，是制備大功率電力電子器件以及微波射頻器件的基礎(chǔ)性材料，是發(fā)展電動(dòng)車(chē)、6G通訊、國(guó)防、航天、綠能的關(guān)鍵要素。
碳化硅表現(xiàn)優(yōu)異，但制造的難度系數(shù)較高。生長(zhǎng)溫度、壓力等多種因素都會(huì)影響碳化硅的晶型穩(wěn)定性，因此想要獲得高質(zhì)量、晶型均一的單晶材料，在制備過(guò)程中必須精確控制如生長(zhǎng)溫度、生長(zhǎng)壓力、生長(zhǎng)速度等多種工藝參數(shù)。
目前，臺(tái)灣地區(qū)投入生產(chǎn)的企業(yè)發(fā)表的生長(zhǎng)速度約在150～200um／hr之間，晶體穩(wěn)定性與良率仍有待提升。
中山大學(xué)材料與光電科學(xué)系教授兼國(guó)際長(zhǎng)周明奇表示，此次生長(zhǎng)晶體的長(zhǎng)晶爐、存放材料的容器坩堝、熱場(chǎng)設(shè)計(jì)、生長(zhǎng)參數(shù)及晶體缺陷檢驗(yàn)等，所有關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備設(shè)計(jì)、組裝全部MIT，沒(méi)有依賴(lài)國(guó)外廠商。
周明奇指出，臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在推進(jìn)高功率元件、電動(dòng)車(chē)及低軌衛(wèi)星等先進(jìn)應(yīng)用的過(guò)程，缺乏成熟的第三代半導(dǎo)體材料碳化硅的晶體生長(zhǎng)技術(shù)，發(fā)展受到限制。
目前4英寸、6英寸碳化硅晶圓為市場(chǎng)主流尺寸，并逐漸朝向8英寸轉(zhuǎn)進(jìn)。展望未來(lái)，周明奇指出，團(tuán)隊(duì)已投入8英寸導(dǎo)電型（n-type）4H碳化硅生長(zhǎng)設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)，今年將持續(xù)推進(jìn)碳化硅晶體生長(zhǎng)核心技術(shù)，也正打造高真空環(huán)境，研發(fā)生長(zhǎng)半絕緣碳化硅。
他強(qiáng)調(diào)，每個(gè)材料的獨(dú)特性質(zhì)需經(jīng)多年驗(yàn)證，新材料欲取代或現(xiàn)有材料要退場(chǎng)，須考量多重因素，例如材料的工作環(huán)境及穩(wěn)定性等。
日前媒體提到Tesla將刪減碳化硅芯片的用量，原文是說(shuō)耐高溫的部分仍用碳化硅，而低溫的部分用硅，兩者分開(kāi)封裝。碳化硅仍是必要材料，因此，電動(dòng)車(chē)的須求與充電樁仍是非常巨大。
