Industria de fabricación de carburo de silicio

Comparado cona base de silicioLos materiales semiconductores, los materiales semiconductores de tercera generación representados por el carburo de silicio (SiC) tienen muchas ventajas, como un alto campo eléctrico de ruptura, una alta velocidad de deriva de electrones saturados y una alta conductividad térmica.

Los dispositivos de potencia de carburo de silicio se utilizan principalmente en campos de alta potencia, como vehículos de nueva energía, almacenamiento de energía fotovoltaica, tránsito ferroviario y otros campos, especialmente en el campo de los vehículos. En los próximos años, las aplicaciones como inversores principales de a bordo y módulos de carga seguirán creciendo a gran velocidad.

En la actualidad, las empresas nacionales han acelerado su entrada en la cadena industrial del carburo de silicio y el gasto de capital se ha acelerado, generando un rápido crecimiento de todos los eslabones de la cadena industrial.

Según el informe de Yole, el tamaño del mercado de dispositivos de energía de carburo de silicio superará los 6 mil millones de dólares en 2027, con una tasa de crecimiento anual compuesta de más del 30%.

La energía basada en carburo de silicioLa cadena de la industria de dispositivos incluye principalmente la preparación del sustrato de carburo de silicio en sentido ascendente, el crecimiento de la capa epitaxial, la fabricación de dispositivos intermedios y los mercados de aplicaciones posteriores.

El proceso de preparación del sustrato consiste principalmente en sintetizar polvo de carbono de alta pureza y polvo de silicio de alta pureza en polvo de carburo de silicio. En un campo de temperatura especial, el método de transferencia física de vapor (método PVT) se utiliza principalmente para hacer crecer lingotes de cristal de carburo de silicio de diferentes tamaños, y el sustrato de carburo de silicio se produce después de múltiples procesos.

El enlace epitaxial se encuentra principalmente en el sustrato de carburo de silicio, y la lámina epitaxial se forma en la superficie del sustrato mediante el método de deposición química de vapor (CVD).

Entre ellos, la lámina epitaxial de carburo de silicio se prepara mediante el crecimiento de una capa epitaxial de carburo de silicio sobre un sustrato conductor de carburo de silicio, que puede convertirse en dispositivos de energía y aplicarse en vehículos de nueva energía, fotovoltaica, tránsito ferroviario, redes inteligentes, aeroespacial y otros campos. La lámina epitaxial de nitruro de galio a base de silicio (GaN-on-SiC) se prepara mediante el crecimiento de una capa epitaxial de nitruro de galio sobre un sustrato de carburo de silicio semiaislado, que puede prepararse en dispositivos de RF de microondas y aplicarse en campos de comunicación 5G.

De la estructura de costos de fabricación de los dispositivos de carburo de silicio, el costo del sustrato es el más importante, representando el 47%; el segundo es el costo extendido, representando el 23%. Estos dos procesos son componentes importantes de los dispositivos de SiC.

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