碳化硅是什么材料？中國碳化硅上市公司一覽

1 碳化硅是什么材料

半導體指的是在常溫下導電能力在導體和絕緣體之間的電子材料，電阻率大約在1mΩ.cm~1GΩ. cm之間。主要應用領域包括制造集成電路、光電子器件、分立器件和傳感器四類產品。

第一代半導體主要有硅和鍺，廣泛應用于集成電路等低壓、低頻、低功率場景。但第一代半導體材料無法保證高功率及高頻器件需求。于是衍生出第二代半導體材料砷化鎵等，應用在光電子和微電子領城。但砷化鎵材料的禁帶寬度較小、擊穿電場低且具有毒性，無法在高溫、高頻、高功率器件領城推廣。

于是第三代半導體材料衍生出來，第三代半導體材料以碳化硅、氮化鎵為代表，比較前兩代半導體材料，最大的優勢是禁帶寬度較寬，保證了它能夠擊穿更高的電場強度，適合制備耐高壓、高頻的功率器件，是電動汽車、5G基站、衛星等新興領城的理想材料。

2 碳化硅的性能特點

(1)開關損耗、導通損耗較低。與IGBT器件不同的是， SiC MOS的拖尾電流大大減少，所以開關損耗降低;更低的導通電阻降低了導通損耗。

(2)耐高壓。擊穿電場強度大，是硅的10倍，用碳化硅制備器件可以極大地提高耐壓容量、工作頻率和電流密度。

(3)耐高溫。半導體器件在較高的溫度下，會產生載流子的本征激發現象，造成器件失效。禁帶寬度越大，器件的極限工作溫度越高。碳化硅的禁帶接近硅的 3倍，可以保證碳化硅器件在高溫條件下工作的可靠性。硅器件的極限工作溫度一般不能超過300℃，而碳化硅器件的極限工作溫度可以達到 600℃以上。

(4)熱導率比硅更高，有助于碳化硅器件的散熱，在同樣的輸出功率下保持更低的溫度，碳化硅器件可能對散熱的設計要求更低，有助于實現設備的小型化。

3 碳化硅產業鏈

上游是碳化硅襯底材料的制備、中游是外延層的生長、器件制造，下游是應用市場，通常采用物理氣相傳輸法(PVT 法)制備碳化硅單晶，再在襯底上使用化學氣相沉積法(CVD 法)生成外延片，最后制成器件。在SiC器件的產業鏈中，主要價值量集中于上游碳化硅襯底(占比50%左右)。

4 國內碳化硅主要上市公司

國內碳化硅主要上市公司有三安光電、露笑科技、楚江新材、天通股份、東尼電子、華潤微、揚杰科技、捷捷微電、華微電子、斯達半導、聞泰科技、海特高新

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