碳化硅（SiC）是Ⅳ-Ⅳ族二元化合物, 也是元素周期表Ⅳ组元素中唯一的稳定固态化合物, 是一种重要的半导体材料。 它具有优良的热学、力学、化学和电学性质, 不仅是制作高温、高频、大功率电子器件的优质材料之一，也可以用作基于GaN的蓝色发光二极管的衬底材料。目前用于衬底的碳化硅以4H为主，导电类型分为半绝缘型（非掺、掺杂）与N型。

常用规格（点击可在线购买）：

4H-N型碳化硅晶片

尺寸：2英寸直径50.8mm  |  4英寸直径100mm  |  6英寸直径150mm

晶向：off axis 4.0˚ toward <1120> ± 0.5˚

电阻率：<0.1 ohm.cm

表面粗糙度：Si面 CMP Ra <0.5nm, C面 Ra <1 nm

4H-半绝缘型碳化硅晶片

尺寸：2英寸直径50.8mm  |  4英寸直径100mm  |  6英寸直径150mm

晶向：on axis {0001} ± 0.25˚

电阻率：>1E5 ohm.cm

表面粗糙度：Si面 CMP Ra <0.5nm, C面 Ra <1 nm

* 更多规格请下载《产品手册》或 联系客服  

碳化硅在功率器件产业的应用

与硅（Si）器件相比，碳化硅（SiC）功率器件能有效实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化。碳化硅功率器件的能量损耗只有Si器件的50%，发热量只有硅器件的50%，且有更高的电流密度。在相同功率等级下，碳化硅功率模块的体积显著小于硅功率模块,以智能功率模块IPM为例，利用碳化硅功率器件，其模块体积可缩小至硅功率模块的1/3～2/3。

碳化硅功率二极管有3种类型：肖特基二极管（SBD），PIN二极管和结势垒控制肖特基二极管（JBS）。由于存在肖特基势垒，SBD具有较低的结势垒高度，因此SBD具有低正向电压的优势。碳化硅SBD的出现将SBD的应用范围从250V提高到1200V。同时，其高温特性好，从室温到由管壳限定的175℃，反向漏电流几乎没有增加。在3kV以上的整流器应用领域，碳化硅PiN和碳化硅JBS二极管由于比硅整流器具有更高的击穿电压、更快的开关速度以及更小的体积和更轻的重量而备受关注。

碳化硅功率MOSFET器件具有理想的栅极电阻、高速的开关性能、低导通电阻和高稳定性。在300V以下的功率器件领域是首选的器件。有报道称已成功研制出阻断电压10kV的碳化硅MOSFET。研究人员认为，碳化硅MOSFET在3kV～5kV领域将占据优势地位。

碳化硅绝缘栅双极晶体管（SiC BJT、SiC IGBT）和碳化硅晶闸管（SiC Thyristor），阻断电压12kV的碳化硅P型IGBT器件具有良好的正向电流能力。碳化硅IGBT器件的导通电阻可以与单极的碳化硅功率器件相比。与Si双极型晶体管相比，SiC双极型晶体管具有低20～50倍的开关损耗以及更低的导通压降。碳化硅BJT主要分为外延发射极和离子注入发射极BJT，典型的电流增益在10-50之间。

碳化硅在LED光电子器件产业的应用

目前光电子器件产业所用衬底材料主要是蓝宝石晶体，但蓝宝石存在一些不能克服的缺点如晶格失配和热应力失配、作为绝缘体电阻率很大、导热性能不佳等。因此碳化硅衬底的优异特性使其备受关注，是更适合作为氮化镓（GaN）基发光二极管（LED）和激光二极管（LD）的衬底材料，来自Cree的数据表明，使用碳化硅衬底的LED器件可以做到长达50000小时的70%光维持率寿命。碳化硅作为LED衬底的优势：

* 碳化硅与氮化镓（GaN）外延层的晶格常数匹配，化学特性相容；

* 碳化硅材料热导率优秀（比蓝宝石高10倍以上）且与GaN外延层热膨胀系数相近；

* 碳化硅是导电的半导体，可以制作垂直结构器件，其两个电极分布在器件的表面和底部，能解决蓝宝石衬底必须的横向结构封装带来的各种缺点；

* 碳化硅不需要电流扩散层，因此光不会被电流扩散层的材料吸收，这样又提高了出光效率。