功率半導(dǎo)體是大國重器，必將獲得國家戰(zhàn)略性支持。  功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是高鐵、汽車、光伏、電網(wǎng)輸電等應(yīng)用的上游**零部件。 功率半導(dǎo)體國產(chǎn)化是我國實(shí)現(xiàn)集成電路產(chǎn)業(yè)自主可控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。功率半導(dǎo)體必將獲得國家大基金及地方產(chǎn)業(yè)基金的持續(xù)戰(zhàn)略性支持。經(jīng)過5-10年的發(fā)展，我國將出現(xiàn)一兩家企業(yè)躋身國際功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一線梯隊(duì)。歐美日三地把控高端市場，中低端市場大陸廠商替代率穩(wěn)步上升IGBT 及中高壓MOSFET 市場主要由歐美日三地企業(yè)把控，二極管、晶閘管、中低壓MOSFET 等市場國內(nèi)企業(yè)在逐步蠶食海外廠商市場份額，進(jìn)口替代率穩(wěn)步上升。在現(xiàn)已開發(fā)的寬禁帶半導(dǎo)體中,碳化硅(SiC)半導(dǎo)體材料是研究最為成熟的一種。河南進(jìn)口4寸n型碳化硅襯底

SiC碳化硅是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一：由碳元素和硅元素組成的一種化合物半導(dǎo)體材料。相比傳統(tǒng)的硅材料（Si），碳化硅（SiC）的禁帶寬度是硅的3倍；導(dǎo)熱率為硅的4-5倍；擊穿電壓為硅的8-10倍；電子飽和漂移速率為硅的2-3倍。優(yōu)勢體現(xiàn)在：1)耐高壓特性：更低的阻抗、禁帶寬度更寬，能承受更大的電流和電壓，帶來更小尺寸的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和更高的效率；2)耐高頻特性：SiC器件在關(guān)斷過程中不存在電流拖尾現(xiàn)象，能有效提高元件的開關(guān)速度（大約是Si的3-10倍），適用于更高頻率和更快的開關(guān)速度；3)耐高溫特性：SiC相較硅擁有更高的熱導(dǎo)率，能在更高溫度下工作。鄭州4寸半絕緣碳化硅襯底碳化硅在大功率LED方面具有非常大的優(yōu)勢。

因此，對于牽引逆變器，從IGBT轉(zhuǎn)移到SiCMOSFET是有意義的。但這并不是那么簡單，因?yàn)槌杀驹诘仁街衅鹬匾饔?。然而，特斯拉已?jīng)采取了冒險(xiǎn)行動(dòng)。該公司在其型號(hào)3中使用了意法半導(dǎo)體公司的SiCMOSFET，并補(bǔ)充說特斯拉也在使用其他供應(yīng)商。其他汽車制造商也在探索這項(xiàng)技術(shù)，盡管出于成本考慮，大多數(shù)原始設(shè)備制造商并未加入這一行列。不過，有幾種方法可以實(shí)現(xiàn)從IGBT到SiCMOSFET的切換。根據(jù)Rohm的說法，有兩種選擇：?將IGBT保留在系統(tǒng)中，但將硅二極管更換為SiC二極管。?用SiC基MOSFET和二極管替換硅基IGBT和二極管。

SiC由Si原子和C原子組成，其晶體結(jié)構(gòu)具有同質(zhì)多型體的特點(diǎn)，在半導(dǎo)體領(lǐng)域最常見的是具有立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)的3C-SiC和六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的4H-SiC和6H-SiC。21世紀(jì)以來以Si為基本材料的微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)已有長足的發(fā)展，隨著MEMS應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，Si材料本身的性能局限性制約了Si基MEMS在高溫、高頻、強(qiáng)輻射及化學(xué)腐蝕等極端條件下的應(yīng)用。因此尋找Si的新型替代材料正日益受到重視。在眾多半導(dǎo)體材料中，SiC的機(jī)械強(qiáng)度、熱學(xué)性能、抗腐蝕性、耐磨性等方面具有明顯的優(yōu)勢，且與IC工藝兼容，故而在極端條件的MEMS應(yīng)用中，成為Si的優(yōu)先替代材料。碳化硅半導(dǎo)體（這里指4H-SiC）是新一代寬禁帶半導(dǎo)體。

碳化硅半導(dǎo)體是新一代寬禁帶半導(dǎo)體，它具有熱導(dǎo)率高（比硅高3倍）、與GaN晶格失配小（4%）等優(yōu)勢，非常適合用作新一代發(fā)光二極管（LED）襯底材料、大功率電力電子材料。

碳化硅半導(dǎo)體制備技術(shù)正不斷取得進(jìn)步，已經(jīng)可以生長厚度為200μm的外延層，在此基礎(chǔ)上研發(fā)出了反向阻塞電壓高達(dá)8kV的SiC功率器件，如耗盡型功率MOSFET、結(jié)型場效應(yīng)晶體管（JFET）、PIN二極管、IGBT以及GTO等。單管高達(dá)10kV的超高壓功率器件已研發(fā)成功預(yù)計(jì)可在航空、航天、國防、工業(yè)、電網(wǎng)等各個(gè)領(lǐng)域得到***的應(yīng)用，我國正在實(shí)施“節(jié)能減排”的國家發(fā)展政策，碳化硅半導(dǎo)體無疑會(huì)對此起到巨大的推動(dòng)用。 碳化硅的硬度很大，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能，高溫時(shí)能抗氧化。天津碳化硅襯底led

碳化硅可在超過200℃的高溫下長期穩(wěn)定地工作，因此，相比于硅，碳化硅方案可以大量縮減冷卻負(fù)擔(dān)。河南進(jìn)口4寸n型碳化硅襯底

全球碳化硅襯底企業(yè)主要有CREE、II-VI、SiCrystal，國際企業(yè)相比國內(nèi)企業(yè)由于起步早，在產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)成熟度、產(chǎn)能規(guī)模等方面具備優(yōu)勢，搶占了全球碳化硅襯底絕大部分的市場份額。隨著下游終端市場，新能源汽車、光伏、5G基站等領(lǐng)域的快速增長，為上游碳化硅襯底提供了巨大的市場活力，國內(nèi)以山東天岳、天科合達(dá)、爍科晶體等為的企業(yè)紛紛跑馬圈地碳化硅襯底市場，通過加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與資本投入，逐漸掌握了4英寸至6英寸，甚至8英寸的碳化硅襯造技術(shù)，縮小了與國際之間技術(shù)與產(chǎn)能方面的差距。河南進(jìn)口4寸n型碳化硅襯底