碳化硅行业发展存在哪些挑战？

我来对碳化硅（SiC）行业发展存在的挑战进行简单梳理。

1.碳化硅衬底制备成本高

由于晶体生长速率慢、制备 技术难度较大，大尺寸、高品质碳 化硅衬底生产成本依旧较高，碳化 硅衬底较低的供应量和较高的价格 一直是制约碳化硅器件大规模应用 的主要因素之一，限制了产品在下 游行业的应用和推广。

虽然碳化硅衬底和器件工艺 逐渐成熟，衬底和器件的价格呈一 定下降趋势，但是目前碳化硅功率 器件的价格仍数倍于硅基器件，下 游应用领域仍需平衡碳化硅器件的 高价格与碳化硅器件优越性能带来 的综合成本下降间的关系，短期内 一定程度上限制了碳化硅器件在功 率器件领域的渗透率，使得碳化硅 材料即使在部分相对优势领域的大 规模应用仍存较大挑战。

2.高端技术和人才缺乏

半导体材料行业属于典型技 术密集型行业，对于技术人员的知 识背景、研发能力及操作经验积累 均有较高要求，国内在高端技术和 人才方面与国外龙头企业尚存在差 距。缩小技术差距，需要靠国内企 业和研究机构持续投入研发，完成 前期技术积累工作。

国 际 巨 头 科 锐 公 司 成 立 于 1987年，于1993年在美国纳斯达 克上市，贰陆公司成立于1971年， 于1987年在美国纳斯达克上市，相 比于国际巨头具有数十年的研发和 产业化经验，中国由于研发起步较 晚，业内人才和技术水平仍然较为 缺乏，在一定程度上制约了行业的 快速发展。

3.国外技术封锁

碳化硅器件属于 宽禁带半导体，宽禁带 半导体的军事用途使得 国外对中国实行技术和 产品禁运和封锁。宽禁 带半导体是有源相控阵 雷达、毫米波通信设备、 激光武器、“航天级” 固态探测器、耐超高辐 射装置等军事装备中的 核心组件，因而受到国 际上《瓦森纳协定》的 出口管制，并且对外收 购相关企业也会受到西 方发达国家的严格审查。

技术封锁导致国 内企业难以通过外延式 收购进行发展。

4.外延设备国产化率低

外延环节技术壁 垒相对较高，对第三方 厂商成熟设备具有较强 依赖性。目前外延设备 主要由意大利LPE公司、 德国Aixtron公司、日 本Nuflare公司垄断， 占据全球87%左右市场 空间。

国内相关设备厂 商市场占有率低，并且 国产外延炉厂家多以单 腔、水平气流、手动设 备为主，月产能约为 300~500片，还需验 证设备工艺以及外延工 艺，这也制约了行业发 展。

5.产品良率低

国内碳化硅衬底 厂商天岳先进和天科 合达良率约为50%， 而 国 外 巨 头 Wolfspeed的良率已 达85%，良率偏低造 成材料大量浪费，有 效产能较低，最终导 致衬底价格居高不下， 最终导致碳化硅半导 体功率器件价格远高 于硅基半导体器件， 在终端渗透缓慢。良 率低也是阻碍行业发 展的因素之一。