一代材料,一代器件,一代装备,一代应用。第三代半导体材料主要包括以氮化镓(GaN)为代表的宽禁带Ⅲ族氮化物、以碳化硅(SiC)为代表的宽禁带Ⅳ族化合物以及宽禁带氧化物,具备击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能,是固态光源和电力电子、微波射频器件的“核芯”,在半导体照明、新一代移动通信、新能源并网、智能电网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域有广阔的应用前景,正在成为全球半导体产业新的战略高地。
为助力中国第三代半导体行业发展提质增效,更好地整合国内外第三代半导体行业的优势资源,实现中国半导体行业迅速崛起。2017年11月1日,由国家半导体照明工程研发及产业联盟、第三代半导体产业技术创新战略联盟、北京市顺义区人民政府主办的第十四届中国国际半导体照明论坛暨 2017 国际第三代半导体论坛开幕大会在北京顺义隆重召开。会期两天半,同期二十余场次会议。2日上午,举行的“碳化硅材料与器件分会” 特邀请浙江大学教授、博士生导师盛况和山东大学教授徐现刚共同担任分会主持人。徐现刚教授还分享“SiC单晶生长技术的现状与展望”深度报告,带来最新的技术进展和前景趋势分析。
碳化硅是第三代半导体材料,用于高温大功率半导体器件,在雷达、高压输电等方面有广泛用途,碳化硅的生长需要在2100多度的高温环境里进行,它的硬度仅次于金刚石。
徐现刚教授团队的碳化硅重大项目进行产业化转化后,成为国内首家掌握碳化硅单晶生长及衬底加工的高技术企业,实现了碳化硅半导体单晶衬底产品的产业化发展。
徐教授表示,碳化硅之所以它好,有一个它本身的自身特性好,也就是它的物理特性,用中国的俗话来说根正苗红。六十年前已经发现了碳化硅是最佳的半导体材料,所以对于碳化硅来说它并不是一个新材料,六十年前我们从理论上预测非常好的材料,但是我们等了六十年碳化硅的时代才到来。这中间的艰辛一方面是硅材料的突飞猛进,硅材料的自备技术,另一方面碳化硅生产的难度也非常大,决定了它的应用受到了一些限制。
对碳化硅的要求,徐教授认为,应用时候有经济方面的一些关键点,一个是它的成熟度,它材料的成熟度,主要表现在它的缺陷,并且它的位错比较感兴趣,这个也决定了碳化硅的器件可靠性。另一方面还有一个就是碳化硅材料由于生产的温度非常高,两千多度以上,难免会有一些问题。第二个它要做到我们的AGBT,高压的材料它还是非常有挑战性的需求。(根据现场速记整理,如有出入敬请谅解!)