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“萬能”的碳化硅將引發(fā)一場產(chǎn)業(yè)革命
綠碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)既可以在傳統(tǒng)的電力、鋼鐵、石油等諸多領(lǐng)域施展拳腳，又可在戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)如航空航天、半導(dǎo)體照明、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域大顯身手。眼下，風(fēng)生水起的碳化硅科研正在產(chǎn)業(yè)化的道路上，為經(jīng)濟轉(zhuǎn)型打造“利器”。不論是新能源汽車還是智能電網(wǎng)，這個國家最尖端的關(guān)鍵設(shè)備上都有綠碳化硅的影子。那么，碳化硅到底是什么？
碳化硅是用石英砂、石油焦、木屑、食鹽等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。目前，中國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑碳化硅和綠碳化硅兩種。黑碳化硅含sic約95%，其韌性高于綠碳化硅，大多用于加工抗張強度低的材料。綠碳化硅含sic約97%以上，自銳性好，大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學(xué)玻璃。制作半導(dǎo)體材料的為綠碳化硅。
作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，碳化硅半導(dǎo)體不但擊穿電場強度高、熱穩(wěn)定性好，還具有載流子飽和漂移速度高、熱導(dǎo)率高等特點，可以用來制造各種耐高溫的高頻、高效大功率器件，應(yīng)用于硅器件難以勝任的場合。第三代半導(dǎo)體材料——碳化硅單晶材料廣泛應(yīng)用于電力電子器件、光電子器件等領(lǐng)域，在寬帶通訊、太陽能、汽車制造、半導(dǎo)體照明、智能電網(wǎng)等眾多戰(zhàn)略行業(yè)可以實現(xiàn)50%以上的節(jié)能效果，可以使裝備體積減小75%！
以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體材料，以其優(yōu)異的半導(dǎo)體性能在各個現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域都將發(fā)揮重要革新作用，應(yīng)用前景和市場潛力巨大。而且我們已經(jīng)看到，隨著碳化硅生產(chǎn)成本的降低，碳化硅半導(dǎo)體正在憑借其優(yōu)良的性能逐步取代硅(Si)半導(dǎo)體，打破硅基由于材料本身性能的所遇到瓶頸。
半導(dǎo)體碳化硅材料除了在新能源汽車節(jié)能中占有重要地位外,在高鐵、太陽能、風(fēng)能、電力輸送、UPS不間斷電源等電力電子領(lǐng)域均起到了卓越的節(jié)能環(huán)保作用。未來，半導(dǎo)體碳化硅材料制作成的功率器件將支撐起當今節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨向，成為節(jié)能設(shè)備最核心的部件。
