5G通信、電動汽車等新興產業對碳化硅材料將產生巨大需求 ， 大力發展碳化硅產業 ， 可引領帶動原材料與設備兩個千億級產業 ， 助力我國加快向高端材料、高端設備制造業轉型發展的步伐 。
今年發布的“‘十四五’規劃和2035年遠景目標綱要”提出 ， 我國將加速推動以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體新材料新技術產業化進程 ， 催生一批高速成長的新材料企業 。
科技日報采訪人員7月18日對業內專家進行采訪時發現 ， 他們對我國第三代半導體的發展持積極態度 ， 并認為第三代半導體材料或許可為我們擺脫集成電路被動局面、實現芯片技術追趕和超車提供良機 。
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碳化硅性能優勢顯著、用途廣泛
半導體產業發展至今經歷了3個階段 ， 之一代半導體材料以硅為代表；第二代半導體材料砷化鎵也已經廣泛應用；而以碳化硅為代表的第三代半導體材料 ， 相較前兩代產品性能優勢顯著 。
碳化硅又稱碳硅石 ， 是在大自然中也存在的罕見礦物 ， 工業上以石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成 。
山西爍科晶體有限公司（以下簡稱山西爍科）生產部經理、高級工程師毛開禮介紹 ， 碳化硅有非常獨特的性能優勢 。它擁有寬禁帶 ， 使得單個器件可以承載上萬伏電壓；熱導率高 ， 工作可靠性強；載流子遷移率高、工作頻率大 ， 省電節能 。這些優勢讓碳化硅材料的性能呈現指數級提升 ， 用途也更為廣泛 。
碳化硅是衛星通信、高壓輸變電、軌道交通、電動汽車、通信基站等重要領域的核心材料 ， 尤其是在航天、國防等領域有著不可替代的作用 。
據中金企信國際咨詢發布 ， 目前我國在5G通信、電動汽車等新興產業的技術水平、產業化規模等方面都處于國際優勢地位 ， 將促進我國上游半導體行業的持續發展 ， 進一步提高國內半導體企業在國際市場的影響力 ， 尤其對碳化硅器件將產生巨大的需求 。
毛開禮告訴采訪人員 ， N型碳化硅晶片可用于制造電動汽車等領域 。據介紹 ， 目前的電動汽車續航能力還是個問題 。如果用上碳化硅晶片的話 ， 就能在電池不變的情況下 ， 使汽車的續航力增加10%左右 。雖然碳化硅在電動汽車上的應用才剛剛起步 ， 但每生產一輛電動汽車 ， 至少要消耗一片碳化硅 ， 按照我國電動汽車保有量每年增長70%的速度來看 ， 碳化硅僅在電動汽車領域就將帶動一個千億級的產業集群 。
山西爍科總經理李斌告訴采訪人員 ， 現在碳化硅產業正處于高速發展時期 ， 大力發展碳化硅產業 ， 可引領帶動原材料與設備兩個千億級產業 ， 助力我國加快向高端材料、高端設備制造業轉型發展的步伐 。
單晶生長工藝正追趕世界先進水平
今年1月 ， 湖南省首個第三代半導體產業園及國內首條碳化硅研發生產全產業鏈產線封頂 。據介紹 ， 該項目主要包含碳化硅長晶、襯底、外延、芯片、器件封裝等廠房及相關配套設施建設 ， 項目全面建成投產后 ， 將形成碳化硅研發和生產全產業鏈兩條生產線 ， 生產可廣泛用于新能源汽車、高鐵機車、航空航天和無線通信等領域的高質量、低成本、高穩定性碳化硅襯底及各類器件 。全部建成后預計可實現年產值120億元以上 ， 并可帶動上下游配套產業產值預計超1000億元 。
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【碳化硅導熱系數是多少碳化硅導熱系數】碳化硅單晶的制備一直是全球性難題 ， 而高穩定性的晶體生長工藝則是其中最核心的技術 。之前 ， 這項技術只掌握在美國人手里 ， 且長期對我國進行技術封鎖 。我國半導體材料長期依賴進口 ， 由此帶來的問題就是半導體材料價格昂貴、渠道不穩 ， 隨時都可能面對斷供的風險 ， 而且產品的質量也難以得到有效保證 。
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