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据浙江大学杭州国际科创中心发布,近日浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院-乾晶半导体联合实验室和浙江大学硅材料国家重点实验室在浙江省“尖兵计划”等研发项目的资助下,成功生长出厚度达到 50 mm 的 6 英寸碳化硅单晶。该重要进展意味着,碳化硅衬底成本有望大幅降低,半导体碳化硅产业发展或将迎来发展新契机。

据介绍,碳化硅(SiC)单晶作为宽禁带半导体材料,对高压、高频、高温及高功率等半导体器件的发展至关重要。目前,国内碳化硅单晶的直径已经普遍能达到 6 英寸,但其厚度通常在~20-30 mm 之间,导致一个碳化硅晶锭切片所获得的碳化硅衬底片的数量相当有限。

科研人员表示,增加碳化硅单晶厚度主要挑战在于其生长时厚度的增加及源粉的消耗对生长室内部热场的改变。针对挑战,浙江大学通过设计碳化硅单晶生长设备的新型热场、发展碳化硅源粉的新技术、开发碳化硅单晶生长的新工艺,显著提升了碳化硅单晶的生长速率,成功生长出了厚度达到 50 mm 的 6 英寸碳化硅单晶。而且碳化硅单晶的晶体质量达到了业界水平。