关注单片机芯片产业的朋友们对碳化硅这种芯片材料并不陌生了,今天深圳单片机开发方案公司金沙js5线路围绕碳化硅材料展开解析。碳化硅相较于硅的,其高耐压及高耐温性能优越,但是碳化硅问世十多年来并没有得到市场大规模地转化。究其原因就是碳化硅晶圆的制造及产能不顺畅。
由于物理的特性,碳化硅材料拥有很高的硬度,目前仅次于金刚石,因此在生产上势必要在高温与高压的条件下才能生产,一般而言,需要在2000°C以上高温(硅晶仅需在1500°C),以及350MPa以上才能达成。若透过添加一些特殊的助烧剂,或者气体沉积的方式,则可使碳化硅烧成温度降到2000°C左右,且在常压下就能进行。可见,虽然有长晶设备,但碳化硅晶圆的生产仍是十分困难,不仅是因为产能仍十分有限,而且品质十分的不稳定。
依据目前的硅晶业者的生产情况,一般而言,生产8吋的硅晶棒,需要约2天半的时间来拉晶,6吋的硅晶棒则需要约一天。接着,待晶棒冷却之后,再进行晶圆的切片和研磨。
至于碳化硅晶圆,光长晶的时间,就约需要7至10天,而且生成的高度可能只有几吋而已(硅晶棒可达1至2米以上),再加上后续的加工制程也因为硬度的影响而相对困难,因此其产能十分有限,品质也不稳定。
最近这五年,单片机芯片原材料碳化硅又开始受到重视,主要就是在电动车这类需要高功率元件的应用陆续浮出台面,让人们意识到碳化硅元件在耐高压方面的优势。
作为新兴的单片机芯片原材料,碳化硅是在1200V以上的高压有十分显著的优势,非常适合运用在电动车这类的应用上;GaN则是落在600V至1000V区间的应用上。
深圳单片机开发方案公司金沙js5线路对碳化硅原材料的观点和司马良亮一样,持保守意见。目前碳化硅在台湾的发展仍是比较慢,投入与采用的业者都不多,因此仍待时间观察。至于晶圆材料产能的问题,还是需要时间沉淀才能改善基板短缺情况及生产的质量。