近日，863計劃先進制造技術領域“大尺寸SiC材料與器件的制造設備與工藝技術研究”課題通過了技術驗收。

　　通常，國際上把碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導體材料稱之為第三代半導體材料。其在禁帶寬度、擊穿場強、電子飽和漂移速度、熱導率等綜合物理特性上具有更加突出的綜合優(yōu)勢，特別在抗高電壓、高溫等方面性能尤為明顯，由于第三代半導體材料的制造裝備對設備真空度、高溫加熱性能、溫度控制精度以及高性能溫場分布、設備可靠性等直接影響SiC單晶襯底質量和成品率的關鍵技術有很高的要求，長期以來制約著我國第三代半導體材料的規(guī)?；a業(yè)化發(fā)展。

　　在國家863計劃的支持下，由新疆天科合達藍光半導體有限公司牽頭，中科院物理研究所、半導體研究所、浙江大學等單位共同參與的研發(fā)團隊成功研制了滿足高壓SiC電力電子器件制造所需的4-6英寸SiC單晶生長爐關鍵裝備，形成了我國具有自主知識產權的4-6英寸SiC單晶生長爐關鍵裝備體系。所研制的4-6英寸通用型SiC單晶爐，實現(xiàn)了“零微管”（微管密度<1個/cm2）4英寸SiC單晶襯底和低缺陷密度的6英寸SiC單晶襯底的制備技術，掌握了相關外延工藝技術，生長出12μm、17μm、35μm、100μm等不同厚度的SiC外延晶片，并制備了1200V、1700V、3300V、8000V碳化硅二極管系列產品。已在市場上批量推廣使用。

　　滿足高壓電力電子器件制造所需的4-6英寸通用型SiC單晶生長爐及其配套生長工藝的成功研發(fā)，有效促進了碳化硅襯底、外延、器件等制造技術的進步，提高了國內碳化硅產業(yè)鏈的整體設計能力和制造水平，對推動第三代半導體材料、器件產業(yè)發(fā)展，降低產業(yè)鏈成本，提升我國寬禁帶半導體產業(yè)的核心國際競爭力具有重要的現(xiàn)實意義。

　　第三代半導體材料在禁帶寬度、擊穿場強、電子飽和漂移速度、熱導率等綜合物理特性上具有更加突出的綜合優(yōu)勢。但是，由于第三代半導體材料的制造裝備對設備有著很高的要求，制約著該材料的規(guī)?；a業(yè)化發(fā)展。我國在這一材料制造設備方面取得新突破，將大力提升我國在該領域的國際競爭力。

　　據(jù)了解，我國政府高度重視第三代半導體材料的研究與開發(fā)，從2004年開始對第三代半導體領域的研究進行了部署，啟動了一系列重大研究項目，2013年科技部在863計劃新材料技術領域項目征集指南中明確將第三代半導體材料及應用列為重要內容。

　　業(yè)界普遍看好SiC的市場發(fā)展前景，根據(jù)預測，至2022年其市場規(guī)模將達到40億美元，年平均復合增長率可達到45%，屆時將催生巨大市場應用空間。

　　雖然前景看好，但我國在該領域的發(fā)展的最大瓶頸就是原材料。我國SiC原材料的質量、制備問題亟待破解。目前我國對SiC晶元的制備尚為空缺，大多數(shù)設備靠國外進口。

　　國內開展SiC、GaN材料和器件方面的研究工作比較晚，與國外相比水平較低，阻礙國內第三代半導體研究進展的還有原始創(chuàng)新問題。國內新材料領域的科研院所和相關生產企業(yè)大都急功近利，難以容忍長期“只投入，不產出”的現(xiàn)狀。因此，以第三代半導體材料為代表的新材料原始創(chuàng)新舉步維艱。

　　產業(yè)鏈下游的產出要以上游材料為基礎，而事實上我國對基礎的材料問題的關注度不夠，一旦投入與支持的力度不夠，相關人才便很難被吸引，人才隊伍建設的問題也將逐漸成為發(fā)展瓶頸。

　　不過，在首屆第三代半導體材料及應用發(fā)展國際研討會上，科技部副部長曹健林曾表示，“今天的中國，在技術上已經(jīng)走到了世界前列，更何況中國已經(jīng)是世界上最大的經(jīng)濟體系，我們應該與全世界的同行共同來解決面臨的問題，而且隨著中國政府支持創(chuàng)新、鼓勵創(chuàng)新力度的加強，我們更相信中國有能力解決這些問題，這不僅是為中國，也是為全世界科學技術工作做出巨大的推動。”

　　此外，與會專家也認為，與在第一代、第二代半導體材料及集成電路產業(yè)上的多年落后、很難追趕國際先進水平的形勢不同，我國在第三代半導體領域的研究工作一直緊跟世界前沿，工程技術水平和國際先進水平差距不大，已經(jīng)發(fā)展到了從跟蹤模仿到并駕齊驅、進而可能在部分領域獲得領先和比較優(yōu)勢，并且有機會實現(xiàn)超越。

　　所以，隨著國家戰(zhàn)略層面支持力度的加大，特別是我國在節(jié)能減排和信息技術快速發(fā)展方面具備比較好的產業(yè)基礎，且具有迫切的市場需求，因此我國將有望集中優(yōu)勢力量一舉實現(xiàn)彎道超車，占位領跑。