科技的发展推动市场的进步,自从碳化硅材料问世几百年以来,碳化硅给市场带来更多的便利之处,许多许多行业都和碳化硅材料相关,另外碳化硅在高科技领域的发展也不能忽视,尤其是在实际应用中,我们会发现SiC具有优良的热学、力学、化学和电学性质,不但是制作高温、高频、大功率电子器件的最佳材料之一,而且可以用作基于GaN的蓝色发光二极管的衬底材料,打破了蓝宝石一统天下的局面,尤其在路灯和室外照明领域具有巨大的市场潜力。在半导体领域最常用的SiC是4H-SiC 和6H-SiC 两种。 特别是我们现在提到的碳化硅性能。碳化硅与蓝宝石相比,在结构上,蓝宝石不是半导体而是绝缘体,它只能做单面电极;碳化硅是导电的半导体,它可以做垂直结构。碳化硅衬底的导热性能要比蓝宝石高10倍以上;蓝宝石本身是热的不良导体,并且在制造器件时底部需要使用银胶固晶,银胶的传热性能也很差。而使用碳化硅衬底的芯片电极为L型,两个电极分布在器件的表面和底部,所产生的热量可以通过电极直接导出;同时这种衬底不需要电流扩散层,因此光不会被电流扩散层的材料吸收,这样又提高了出光效率。 在碳化硅衬底领域,美国Cree几乎垄断了优质碳化硅衬底的全球供应,其次是德国SiCrystal、日本新日铁、昭和电工、东纤-道康宁。我国企业实力较弱,国内能生产和加工碳化硅衬底的企业或机构有北京天科合达、山东天岳、山东大学、中科院物理所、中科院上海硅酸盐所、中国电子科技集团46所等。 用碳化硅做光电器件衬底主要挑战是成本仍相对较高、技术门槛较高和专利技术不足,面临着行业垄断者的专利威胁。不过LED市场有高中低端之分,碳化硅衬底LED定位在高端。大功率LED市场需求巨大,碳化硅材料性能优越,具有功率大、能耗低、发光效率高等显著优势,可以很好满足大功率LED需求。 |