PVT碳化硅晶体生长技术难点[ 03-15 15:42 ]

目前碳化硅单晶的生长方法主要包括以下三种：液相法、高温化学气相沉积法、物理气相传输法（PVT）。其中PVT法是目前SiC单晶生长研究最多、最成熟的技术，其技术难点在于： （1）碳化硅单晶在2300°C以上高温的密闭石墨腔室内完成“固-气-固”的转化重结晶过程，生长周期长、控制难度大，易产生微管、包裹物等缺陷。 （2）碳化硅单晶包括200多种不同晶型，但生产一般仅需一种晶型，生长过程中易产生晶型转变造成多型夹杂缺陷，制备过程中单一特定晶型难以稳定控制，例如目前主流的4H型。

高纯度碳化硅生长原料合成技术[ 03-14 15:40 ]

生长SiC单晶用的SiC粉体纯度要求很高，其中杂质含量应至少低于0.001%。在众多SiC粉合成方法中，气相法通过控制气源中的杂质含量可以获得纯度较高的SiC粉体；液相法中只有溶胶-凝胶法可以合成纯度满足单晶生长需要的SiC粉体；固相法中的改进自蔓延高温合成法将固态的Si源和C源作为原料，使其在1400～2000℃的高温下持续反应，最后得到高纯SiC粉体，是目前使用范围最广，合成工艺最成熟的SiC粉体的制备方法。 天岳先进使用的高纯碳化硅是将高纯硅粉和高纯碳粉按工艺配方均匀混合，在2000℃以上的高温条件下，

碳化硅单晶生长炉制造技术[ 03-12 15:37 ]

碳化硅长晶炉是晶体制备的载体，也是晶体生长核心技术中的热场和工艺的重要组成部分。针对不同尺寸、不同导电性能的碳化硅单晶衬底，碳化硅长晶炉需要实现高真空度、低真空漏率等各项性能指标，为高质量晶体生长提供适合的热场实现条件。 碳化硅单晶生长热场是碳化硅单晶生长的核心，决定了单晶生长中温度的轴向和径向梯度、气相流场等关键反应条件。热场的配置核心是设置合理的轴向温度梯度和径向温度梯度，以保证热场内生长的晶体具有较小的原生内应力，同时具备合理可控的生长速率。

碳化硅作为强共价键化合物所具有的显著特点[ 03-10 15:20 ]

碳化硅是一种强共价键化合物，具有以下显著特点： 1）密度低、弹性模量高； 2）硬度高，耐磨损性能好； 3）化学稳定性好，耐腐蚀性能优异； 4）高温强度高、抗蠕变性好； 5）电阻率可控，具有半导体特性； 6）热膨胀系数低、热导率高。

高导热碳化硅陶瓷的需求量急剧增长[ 03-02 09:19 ]

碳化硅作为一种重要的结构陶瓷材料，凭借其优异的高温力学强度、高硬度、高弹性模量、高耐磨性、高导热性、耐腐蚀性等性能，不仅应用于高温窑具、燃烧喷嘴、热交换器、密封环、滑动轴承等传统工业领域，还可作为防弹装甲材料、空间反射镜、半导体晶圆制备中夹具材料及核燃料包壳材料。 随着科技的不断发展，碳化硅陶瓷在半导体领域的应用需求量急剧增长，而高热导率是其应用于半导体制造设备元器件的关键指标，因此加强高导热碳化硅陶瓷的研究至关重要。减少晶格氧含量、提高致密性、合理调控第二相在晶格中的分布方式是提高碳化硅陶瓷热导率的主要方法

碳化硅在半导体领域的应用[ 03-01 09:16 ]

研磨盘、夹具均是半导体工业中硅晶片生产的重要工艺装备。研磨盘若使用铸铁或碳钢材料，其使用寿命短、热膨胀系数大，在加工硅晶片过程中，特别是高速研磨或抛光时，由于研磨盘的磨损和热变形，使硅晶片的平面度和平行度难以保证。采用碳化硅陶瓷的研磨盘由于硬度高而磨损小，且热膨胀系数与硅晶片基本相同，因而可以高速研磨抛光。 另外，在硅晶片生产时，需要经过高温热处理，常使用碳化硅夹具运输，其耐热、无损，可在表面涂敷类金刚石（DLC）等涂层，可增强性能，缓解晶片损坏，同时防止污染扩散。 此外，作为第三代宽带隙半导体材料的代

碳化硅技术在家电行业的应用[ 02-26 13:37 ]

回溯半导体技术的发展历程，大致分为3个时代。第一代半导体材料主要是硅和锗，上世纪60年代之后，硅基半导体逐渐成为主流，直到现在依然是应用最为广泛的半导体材料，全球95%以上的芯片是以硅片为基础材料制成的。第二代半导体材料的代表是砷化镓，可以制造更高频、高速的集成电路，但是以目前的需求来看，砷化镓材料的禁带宽度依然较小。第三代半导体材料是以碳化硅、氮化镓为代表的材料，可以制备耐高压、高频的功率器件。这些材料中，碳化硅是综合性能最好、商品化程度最高、技术最成熟的第三代半导体材料，目前已经在5G通信、PD快充、新能源汽车

SiC器件的发展将为设备带来哪些变化？[ 02-23 12:23 ]

在工业领域需要各种节能和高效的产品和应用方案。凭借高耐压、高节温特性，SiC器件，特别是模块正在输配电、工业变频、轨道牵引、可再生能源等领域为实现高效、节能、轻量小型的电力转换设备做出贡献。SiC器件的发展将为设备带来以下的变化： ·高温化：在一些高温场所，用SiC器件可以比原来的硅基承受更高温度； ·高压化：原来为了达到高压，单个器件做不到，要串联或使用级联方式把它们拼凑起来承受高电压，SiC耐压很高，可以直接使用； ·多功能化：因为SiC可以做的东西很

碳化硅功率模块的应用[ 02-21 12:18 ]

碳化硅模块是支撑各种工业应用的关键技术之一，相比传统硅基IGBT功率模块具有更高功率密度、更高可靠性、更高工作结温、更低寄生电感、更低热阻等特性。在需要提升系统功率密度、使用更高主开关频率的尖端电力电子设备的性能升级过程中，现有硅基IGBT配合硅基FRD（快恢复二极管）的性能已无法完全满足要求，需要高性能与性价比兼具的主开关器件。 随着SiC技术的日趋成熟和商业化应用，其独特的耐高温性能不断加速推动结温从150℃迈向175℃，甚至已出现了200℃的产品。借助于这种独特的高温特性和低开关损耗优势，可以为未来的高

烧结温度对SiC多孔陶瓷性能的影响[ 02-20 08:36 ]

(1)XRD分析表明，随着烧结温度的升高，SiO2的特征衍射峰强度逐渐升高，在1690℃时SiO2的特征衍射峰强度最高，这是因为烧结温度较高导致了SiC表面发生了氧化反应，形成了致密的氧化膜，包覆了SiC。 (2)气孔率测试发现，随着烧结温度的升高，SiC多孔陶瓷的气孔率呈现出先降低后增加的趋势，在1660℃时气孔率最低为32.1％。 (3)分析发现，在1600和1630℃下烧结的SiC多孔陶瓷中的小颗粒较多，且SiC多孔陶瓷的颗粒较为分散；随着烧结温度的升高，小颗粒相逐渐减少，断面出现了较多的气孔，且

碳化硅单晶制备技术的难点[ 02-15 10:16 ]

碳化硅单晶制备技术包括PVT法（物理气相传输法）、溶液法和高温气相化学沉积法等，目前商用碳化硅单晶生长均采用PVT法。PVT法制备碳化硅单晶的难度在于： ①碳化硅单晶生长设备设计与制造技术。碳化硅长晶炉是晶体制备的载体，也是晶体生长核心技术中的热场和工艺的重要组成部分。针对不同尺寸、不同导电性能的碳化硅单晶衬底，碳化硅长晶炉需要实现高真空度、低真空漏率等各项性能指标，为高质量晶体生长提供适合的热场实现条件。 ②碳化硅粉料合成过程中的环境杂质多，难以获得高纯度的粉料；作为反应源的硅粉和碳粉反应不完全易造成

碳化硅防弹陶瓷的制备方法及工艺特点[ 02-13 09:13 ]

从陶瓷材料制备工艺的特点可以看出，目前工艺发展较为成熟的是反应烧结、无压烧结和液相烧结，这3种烧结方式的生产成本较低，制备工艺较简单，实现大批量生产的可能性较高。热压烧结和热等静压烧结相对来说会受到产品尺寸的限制，生产成本较高，成熟性较低。超高压烧结、微波烧结、放电等离子烧结和等离子束熔融法综合来说成熟性最低，是较为新颖的制备手段，但对于技术和设备的要求较高，需要投入的生产费用高，实现批量化的可行性较低，常用于实验探索阶段，对实际应用意义不大，较难实现产业化。

碳化硅防弹陶瓷仍面临升级和突破发展[ 02-12 09:15 ]

尽管碳化硅的防弹潜力非常大，但单相陶瓷断裂韧性、脆性差的问题却不容忽视。而现代科技的发展对防弹陶瓷的功能性与经济性提出了要求：多功能、高性能、轻质、低成本和安全性。因此，专家学者们近年来希望通过微观调节包括多元陶瓷体系复合、功能梯度陶瓷、层状结构设计等来实现陶瓷的强韧化、轻量化和经济化，并且这样的护甲相对于如今的装甲重量轻，更好地提高了作战单位的机动性能。 功能梯度陶瓷即通过微观设计组分材料性能呈规律性变化。比如硼化钛与金属钛以及氧化铝、碳化硅、碳化硼、氮化硅与金属铝等金属/陶瓷复合体系，性能沿厚度位置呈梯度

防弹陶瓷对材料性能有哪些要求[ 02-11 08:53 ]

因为陶瓷本身的脆性，其受到弹丸冲击时发生断裂而不是塑性变形。在拉伸载荷作用下，断裂首先发生在非均质处如孔隙和晶界上。因此，为使微观应力集中降低到最小程度，装甲陶瓷应当是孔隙率低（达理论密度值的99%）和细晶粒结构的高质量陶瓷。 目前防弹陶瓷发展迅速，防弹陶瓷材料种类众多，这几种最常用，包括氧化铝、碳化硅、碳化硼、氮化硅、硼化钛等，其中以氧化铝陶瓷(Al2O3)、碳化硅陶瓷(SiC)、碳化硼陶瓷(B4C)应用最广。  

不同防弹陶瓷材料性能对比[ 02-09 08:45 ]

自21世纪以来，防弹陶瓷发展迅速，种类较多，包括氧化铝、碳化硅、碳化硼、氮化硅、硼化钛等，其中以氧化铝陶瓷(Al2O3)、碳化硅陶瓷(SiC)、碳化硼陶瓷(B4C)应用最广。氧化铝陶瓷密度最高，但硬度相对较低，加工门槛较低，价格较低，依据纯度分为85／90／95／99氧化铝陶瓷，相应的硬度和价格也依次增高。 碳化硅陶瓷密度相对较低，硬度较高，属于性价比较高的结构陶瓷，因此也是目前国内应用最广的防弹陶瓷。 碳化硼陶瓷在这几种陶瓷中密度最低，硬度最高，但同时其对加工工艺的要求也很高，需要高温高压烧结，因而成

SiC器件IGBT模块是否有必要提高结温[ 02-06 09:51 ]

众所周知，SiC材料具有许多重要特性：其击穿电场强度是硅材料的10倍左右，最高结温可达600℃……因此，SiC器件结构具有天生的耐高温能力，在真空条件下耐压甚至可达400至600℃。SiCMOSFET自身损耗小，发热量小，自身温升相对较小。“SiC的导热率比硅更好，（大约是硅的三倍），熔点更高（2830℃，而硅是1410℃），所以本质上SiC的耐受温度比硅高出很多。”所以，SiC更适合高温工作环境。 2010年5月，一家头部公司称其新技术显著提高了IGBT模

铝碳化硅（AlSiC）材料的性能特性[ 01-23 09:06 ]

铝碳化硅（AlSiC）材料具有以下性能特性： 1）AlSiC具有高导热率（170～200W/mK）和可调的热膨胀系数（6.5～9.5×10-6/K），可提升器件散热性能的同时，其热膨胀系数与半导体芯片和陶瓷基片实现良好的匹配，能够防止疲劳失效的产生，甚至可以将功率芯片直接安装到AlSiC基板上； 2）AlSiC是复合材料，其热膨胀系数等性能可通过改变其组成而加以调整，因此电子产品可按用户的具体要求而灵活地设计，这是传统的金属材料或陶瓷材料无法作到的； 3）AlSiC的密度与铝相当，比铜

铝碳化硅AlSiC（SiCp/Al）材料制备方法与工艺的研究[ 01-22 09:11 ]

AlSiC（SiCp/Al）材料虽然具有优异的力学与物理特性，但是实现高体积分数SiC的SiCp/Al材料的制备一直是制约该行业发展的难题。如何实现经济、快速、高品质、低次品率的工业化生产，是SiCp/Al材料行业发展的机遇与挑战。目前，SiCp/Al材料制备方法与工艺的研究，主要分为粉末冶金、搅拌熔铸、共喷沉积、无压渗透与压力渗透五种。 目前SiCp/Al材料的五种制备方法均已有一定的研究成果，国外发展较早，按照地域主要分为美国、欧洲与日本三大技术开发中心，生产的SiCp/Al材料产品广泛用于飞机、卫星、导

碳化硅陶瓷3D打印成型结合反应烧结制备技术[ 01-18 15:41 ]

3D打印技术又称增材制造技术，该技术基于离散－堆积原理，利用计算机程序将产品的三维模型分层处理，通过加热或黏结的方式将原料逐层堆积形成立体形状的坯体。 3D打印结合反应烧结制备工艺在复杂结构碳化硅陶瓷产品近净尺寸成型方面具有巨大优势，可提高产品生产效率并降低生产成本，为制造复杂结构陶瓷提供了新的工艺方案。目前，3D打印成型的陶瓷坯体普遍存在表面质量差、尺寸精度低、烧结致密性偏低等问题，影响了3D打印技术在规模化工业生产的应用，未来需要继续提高3D打印用陶瓷材料的制备水平和打印过程的控制精度，以便实现低成本、高

碳化硅陶瓷注浆成型结合反应烧结制备技术[ 01-17 15:39 ]

注浆成型技术多用于传统陶瓷的制备，目前也在碳化硅窑具、喷嘴、热交换器等复杂结构产品的制备过程中得到越来越多的应用。 注浆成型结合反应烧结工艺流程：将碳化硅粉、烧结助剂、去离子水、分散剂、黏结剂等混合制成碳化硅浆料，注入多孔模具，通过毛细管力将浆料中的水分逐渐吸出，沿模具内壁向内固化成坯体；当坯体厚度达到设定值后，倒出剩余浆料，一定时间后脱模得到碳化硅坯体，再经过干燥、修坯、烧结等工艺制得碳化硅陶瓷成品。 注浆成型工艺操作简单、灵活性强、成本低，适于制造复杂结构的陶瓷产品。