近日，厦门大学成功实现了8英寸（200 mm）碳化硅（SiC）同质外延生长，成为国内首家拥有并实现该项技术的机构。

 

作为第三代半导体的主要代表之一，碳化硅与硅相比，具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率，其在高温、高压、高频领域表现出色。基于碳化硅的电力电子器件已广泛地应用于航空航天、新能源汽车、轨道交通、光伏发电、智能电网等领域。当前主流的碳化硅单晶与外延生长还处于6英寸阶段，扩大尺寸成为产业链降本增效的主要路径，然而在迈向8英寸过程中还存在诸多技术难题。

 

厦门大学科研团队负责人表示，通过克服了8英寸衬底应力更大、更易开裂、外延层厚度均匀性更难控制等问题，成功实现了基于国产衬底的碳化硅同质外延生长。外延层厚度为12 um，厚度不均匀性为2.3 %；掺杂浓度为8.4×10¹⁵ cmˉ³，掺杂浓度不均匀性＜7.5 %；表面缺陷（Carrot、Triangle、Downfall、Scratch）密度＜ 0.5 cmˉ²。

 

图：厦门大学供图

 

厦门大学长期致力于III族氮化物、碳化硅等宽禁带半导体的研究，多年来不断促进我国宽禁带半导体的发展，为产业培养了大批的创新人才。上述科研团队负责人表示，本次突破，标志着我国已掌握8英寸碳化硅外延生长的相关技术。该技术的实现，是厦门大学与瀚天天成电子科技(厦门)有限公司等单位产学研合作的成果，将为我国碳化硅产业的发展注入新的动力，同时推动新能源等相关领域的发展。