开翠红,王 蓉,杨德仁,皮孝东1，

(1.浙江大学材料科学与工程学院，硅材料国家重点实验室, 杭州 310027；2.浙江大学杭州国际科创中心, 杭州 311200)

0 引 言

以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料，由于其宽带隙、高电子饱和漂移速度、高热导率、大击穿场强等优势，是制备高功率密度、高频率、低损耗电子器件的理想材料[1-2]。其中，SiC功率器件具有能量密度高、能耗小、体积小的优势，在新能源汽车、光伏、轨道交通、大数据等领域有广阔的应用前景。GaN射频器件具有高频、高功率、较宽频带、低功耗、小尺寸的优势，在5G 通信、物联网、军用雷达等领域有广泛的应用。此外，GaN基功率器件已广泛应用到了低压领域。除SiC、GaN以外，近年来新兴的氧化镓(Ga2O3)材料有望与现有的SiC及GaN技术形成技术互补，在低频、高压领域具有潜在的应用前景[3]。

宽禁带半导体在高温、高压、高功率场景中有应用优势，而这些场景对器件的散热性能以及可靠性提出了严峻考验。SiC衬底具有高热导率、高化学稳定性、耐高温等优异性能，基于其制备的第三代半导体器件拥有更高的散热性能，能够提升器件的性能与可靠性，也有利于减小系统散热模块体积。SiC衬底是发展较成熟的第三代半导体材料，目前已实现商业化。国际上，主流产品从4英寸(1英寸=2.54 cm)向6英寸转化，8英寸衬底已经被成功研发出来，代表公司包括Cree、DowCorning、SiCrystal、Ⅱ-Ⅵ、Norstel等。国内SiC产业起步较晚，目前主流产品为4英寸，6英寸衬底目前已在市场上推出。主要企业包括天岳、天科合达等。SiC衬底的晶体质量不断提升，尺寸逐渐增大，成本不断降低，使得基于SiC衬底的宽禁带半导体电子器件的市场占有率逐年提升。……