碳化硅材料的應用

1. 在半導體領域的應用

碳化硅一維納米材料由于自身的微觀形貌和晶體結構使其具備更多特的性能和更加廣泛的應用前景，被普遍認為有望成為第三代寬帶隙半導體材料的重要組成單元。

第三代半導體材料即寬禁帶半導體材料，又稱高溫半導體材料，主要包括碳化硅、氮化鎵、氮化鋁、氧化鋅、金剛石等。這類材料具有寬的禁帶寬度（禁帶寬度大于2.2ev）、高的熱導率、高的擊穿電場、高的抗輻射能力、高的電子飽和速率等特點，適用于高溫、高頻、抗輻射及大功率器件的制作。第三代半導體材料憑借著其的特性，未來應用前景十分廣闊。

2. 在光伏領域的應用

光伏逆變器對光伏發(fā)電作用非常重要，不僅具有直交流變換功能，還具有大限度地發(fā)揮太陽電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護功能。歸納起來有自動運行和停機功能、大功率跟蹤控制功能、防單運行功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、自動電壓調(diào)整功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、直流檢測功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、直流接地檢測功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）等。

國內(nèi)逆變器廠家對新技術和新器件的應用還是太少，以碳化硅為功率器件的逆變器，并且開始大批量應用，碳化硅內(nèi)阻很少，可以把效率做很高，開關頻率可以達到10K，也可以節(jié)省LC濾波器和母線電容。碳化硅材料在光伏逆變器應用上或有突破。

3. 在航空領域的應用

碳化硅制作成碳化硅纖維，碳化硅纖維主要用作耐高溫材料和增強材料，耐高溫材料包括熱屏蔽材料、耐高溫輸送帶、過濾高溫氣體或熔融金屬的濾布等。用做增強材料時，常與碳纖維或玻璃纖維合用，以增強金屬（如鋁）和陶瓷為主，如做成噴氣式飛機的剎車片、發(fā)動機葉片、著陸齒輪箱和機身結構材料等，還可用做體育用品，其短切纖維則可用做高溫爐材等。

碳化硅粗料已能大量供應，但是技術含量 的納米級碳化硅粉體的應用短時間不可能形成規(guī)模經(jīng)濟。碳化硅晶片在我國研發(fā)尚屬起步階段，碳化硅晶片在國內(nèi)的應用較少，碳化硅材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展缺乏下游應用企業(yè)的支撐。就人才培養(yǎng)和技術研發(fā)等開展密切合作；加強企業(yè)間的交流，尤其要積極參加國際交流活動，提升企業(yè)發(fā)展水平；關注企業(yè)品牌建設，努力打造企業(yè)的拳頭產(chǎn)品等。

全球半絕緣碳化硅晶圓材料市場的發(fā)展趨勢。半絕緣襯底具備高電阻的同時可以承受更高的頻率，因此在5G通訊和新一代智能互聯(lián)，傳感感應器件上具備廣闊的應用空間。當前主流半絕緣襯底的產(chǎn)品以4英寸為主。2017年，全球半絕緣襯底的市場需求約4萬片。預計到2020年，4英寸半絕緣襯底的市場保持在4萬片，而6英寸半絕緣襯底的市場迅速提升至4~5萬片；2025~2030年，4英寸半絕緣襯底逐漸退出市場，而6英寸晶圓將增長至20萬片。

國際上碳化硅單晶襯底材料的產(chǎn)業(yè)化公司主要有美國科銳（Cree）、II-VI、道康寧（Dow Corning），德國SiCrystal（被日本羅姆Rohm收購）等公司，其碳化硅單晶產(chǎn)品覆蓋4英寸和6英寸。

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