加工定制:是 | 种类:化合物半导体 | 尺寸:4寸—8寸(100mm—200mm) |
晶向与结构:4H-SiC 晶片 | 类型:N 型SiC 晶片 、半绝缘 SiC |
**碳化硅(SiC)产品介绍**
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### **一、材料概述**
碳化硅(Silicon Carbide, SiC)是一种由硅(Si)和碳(C)组成的Ⅳ-Ⅳ族化合物半导体材料,具有金刚石型晶体结构,兼具宽禁带、高导热、高击穿场强、耐高温和抗辐射等优异特性,被誉为“第三代半导体材料”的典型代表。
- **关键特性**:
- **宽禁带**(3.2 eV,约为硅的3倍),支持高温、高频、高压工作环境。
- **高热导率**(4.9 W/cm·K),散热能力远超硅(Si)和砷化镓(GaAs)。
- **高击穿场强**(2.8 MV/cm,约为硅的10倍),器件耐压能力***提升。
- **高电子饱和漂移速度**(2×10? cm/s),适合高频开关应用。
- **化学稳定性**:耐腐蚀、耐高温氧化(工作温度可达600°C以上)。
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### **二、核心优势**
1. **高效节能**
SiC器件(如MOSFET、二极管)导通电阻低、开关损耗小,可提升系统效率5%~10%,适用于高功率密度场景。
2. **高温稳定性**
在200°C以上高温环境下性能稳定,减少散热系统复杂度及成本。
3. **高频操作能力**
支持MHz级高频开关,缩小被动元件(电感、电容)体积,助力设备小型化。
4. **高可靠性**
抗辐射、抗浪涌冲击,寿命远超传统硅基器件。
5. **绿色环保**
降低能源转换损耗,减少碳排放,契合碳中和目标。
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### **三、典型应用场景**
1. **电力电子与新能源**
- **电动汽车(EV)**:
- 车载充电器(OBC)、电机驱动逆变器,提升续航里程10%~15%。
- 快充桩:支持800V高压平台,实现超高速充电。
- **光伏/储能**:
- 光伏逆变器、DC-DC变换器,提高太阳能转换效率。
2. **工业与能源**
- **智能电网**:高压直流输电(HVDC)、固态变压器(SST)。
- **工业电机驱动**:变频器、伺服控制器,降低能耗与噪音。
3. **轨道交通**
- 牵引变流器、辅助电源系统,适应高温、振动严苛环境。
4. **航空航天与*****
- 飞机电源管理、雷达系统、卫星电源,满足高可靠性需求。
5. **消费电子与通信**
- 5G基站电源模块、数据中心服务器电源,提升能效比。
- 快充适配器:支持GaN+SiC组合,实现超小体积百瓦快充。
6. **光电子领域**
- LED照明:作为GaN外延衬底,提升发光效率与寿命。
- 紫外探测器:用于火焰监测、生化分析。
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### **四、技术参数(示例)**
| 参数 | 典型值(4H-SiC) |
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| 禁带宽度(eV) | 3.2 |
| 热导率(W/cm·K) | 4.9 |
| 击穿场强(MV/cm) | 2.8 |
| 电子迁移率(cm?/V·s)| 900 |
| 工作温度(℃) | >600 |
| 晶圆尺寸 | 4英寸、6英寸、8英寸(量产中) |
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### **五、产品形态与定制化服务**
- **衬底与外延片**:4H-SiC单晶衬底、SiC外延片(厚度与掺杂浓度可调)。
- **功率器件**:SiC MOSFET、SBD(肖特基二极管)、功率模块。
- **光电子器件**:SiC基GaN LED外延片、紫外传感器。
- **定制化支持**:
- 晶向与晶面:偏轴(4° off-axis)或准同质外延。
- 掺杂类型:N型、P型、半绝缘型。
- 封装形式:TO-247、DFN、模块化封装。