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这项技术终破国外垄断,航天航空军工通信都离不开它!

2017-05-19 国资小新 国资小新

5月19日上午,中科钢研节能科技有限公司(中科钢研)碳化硅产业化项目在京正式启动,昭示着我国高品质、大规格碳化硅晶体生长技术的研发取得了突破性进展,使国内相关领域技术达到了国际一流水平,伴随其产业化进程的推进,我国将有望摆脱碳化硅半导体衬底片依赖进口的尴尬局面,并在产品国产化和成本大幅降低的基础上,使其产品能在军工通信高铁新能源汽车第三代半导体元器件等方面得到广泛应用。



碳化硅国际市场行业垄断


碳化硅作为第三代半导体材料,凭借其在高温、高压、高频等条件下的优异性能表现,成为当今最受关注的新型半导体材料之一。采用碳化硅材料制成的电力电子元件可工作于极端环境和恶劣环境下,特别适用于军用武器系统、航空航天、石油地质勘探、高速铁路、新能源汽车、太阳能逆变器及工业驱动等需要大功率电源转换的应用领域。


碳化硅衬底片行业是典型的技术密集型和资金密集型产业,高良品率、高稳定性的长晶工艺技术是其核心。目前,国际上先进的碳化硅长晶工艺及装备掌握在美德日俄等少数西方发达国家手中,全球仅极少数企业能够商业化量产。美国科锐公司(Cree)是碳化硅半导体行业的领导者,已率先实现了6英寸碳化硅单晶衬底片的商业化量产,而目前国内在4英寸碳化硅单晶片品质和成本率上与国际先进水平存在较大差距,已成为中国第三代半导体材料应用发展的瓶颈。

 


4英寸碳化硅晶体首获成功


为了扶持我国碳化硅行业的快速发展,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中明确将碳化硅列为“新一代信息功能材料及器件”优先主题。在《中国制造2025》中明确大尺寸碳化硅单晶衬底为“关键战略材料”“先进半导体材料”。


中科钢研是由国资委于2016年6月批复成立的央企控股混合所有制企业,在保持央企控股的基础上引入了战略投资者,实现了骨干员工持股,为适应“大众创业、万众创新”的经济发展新模式提供了有效的源泉动力。中科钢研作为以技术研发与集成创新为核心竞争力的科技创新型央企,依托自身的技术研发优势,在国家产业政策支持与发展战略新兴产业的大环境下,全力致力于成为相关行业技术创新与产业化项目培育的领军者。


中科钢研选择了高品质、大规格的碳化硅晶体生长技术和衬底片制备技术作为研究专项,引进外籍专家并依托自身科研团队,与国宏华业投资有限公司及4家企业共同组建了“中科钢研碳化硅晶体生长技术重点实验室”,实验室今年被北京市发改委批复为“第三代半导体制备关键共性技术北京市工程实验室”。


在工艺为先的思路下,实验室根据产品市场前景、技术的先进性与成熟性选择了升华法和高温化学气相沉积法两种长晶技术作为研发方向,快速掌握了高品质、大规格碳化硅长晶工艺技术及其装备。目前中科钢研与上海大革智能科技有限公司等单位联合研发的升华法4英寸导电性碳化硅晶体长晶生产过程稳定,装备自动化程度高,通过核心工艺技术及装备的研发升级,取得了晶体良品率和节能降耗等关键指标的突破性进展,获得了高品质、大规格的碳化硅晶体。

 


打造国内最大生产基地


未来三年,中科钢研将突破6英寸“高品质、低成本”导电型碳化硅晶体升华法长晶工艺及装备、4英寸无掺杂高纯半绝缘碳化硅晶体高温化学气相沉积法长晶工艺及装备,并达到产业化应用水平,将联合国宏华业投资有限公司等4至5家已取得共识的合作单位通过全国布局投资30亿人民币,打造国内最大的碳化硅晶体衬底片生产基地,为我国航天航空、军工装备、高速轨道交通、新能源汽车、新型大功率电源、智能电网等高端新型应用领域的创新发展提供强有力的产品支持。


内容来源:中国钢研

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