碳化硅市场产业链主要分为晶圆衬底制造、外延片生产、碳化硅器件研发和装备封装测试四个部分。碳化硅衬底的使用极限性能优于硅衬底,可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求。
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碳化硅性能超群,其产业链也因此涉及多个复杂技术环节,包含碳化硅粉末、碳化硅晶锭、碳化硅衬底、碳化硅外延、碳化硅晶圆、碳化硅芯片和碳化硅器件封装环节。
国内外厂商积极布局碳化硅,产业链日趋完善。以碳化硅材料为衬底的产业链主要包括碳化硅衬底制备、外延层生长、器件及模组制造三大环节。伴随更多厂商布局碳化硅赛道,产业链加速走向成熟。目前,碳化硅行业企业形成两种商业模式,第一种覆盖完整产业链各环节,例如Wolfspeed、Rohm;第二种则只从事产业链的单个环节或部分环节,例如Ⅱ-Ⅵ仅从事衬底及外延的制备,英飞凌则只负责器件及模组的制造。当前,国内的碳化硅生产厂商大多属于第二种商业模式,聚焦产业链部分环节。
碳化硅在半导体芯片中的主要形式为衬底。半导体芯片分为集成电路和分立器件,但不论是集成电路还是分立器件,其基本结构都可划分为“衬底-外延-器件”结构。碳化硅在半导体中存在的主要形式是作为衬底材料。
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