材料水平直接决定了器件的性能。以碳化硅、氮化镓等重要的第三代半导体材料，在大功率高频器件中具有重要的应用。碳化硅衬底产品通过外延和核心器件企业，制成的终端产品应用于新能源汽车、光伏、轨道交通、电力电子等核心系统。
近期，在第八届国际第三代半导体论坛（IFWS）期间召开的“碳化硅衬底材料生长与加工及外延技术”上，哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司董事长、哈尔滨工业大学教授赵丽丽做了题为“电阻炉八英寸碳化硅制备技术探索”的主题报告。
报告指出，碳化硅器件优势明显，EV和光伏产业需求高速增长，碳化硅衬底成本的持续降低是下游终端市场提高渗透的关键。当前碳化硅衬底的产能缺口巨大，海外企业扩产引领全球，未来5年内碳化硅衬底仍存在超7倍的产能缺口，海外碳化硅企业已经进入1-10扩产阶段。2025年全球预计SiC衬底需求量预计超300万片。随着国内下游需求的蓬勃发展，中国亟需提升碳化硅制造能力。报告认为，中国成为全球碳化硅产能中心的确定性极高，而实际制造能力仍存在巨大差距。
报告分享了开展大尺寸/低成本/高良率/产业化长晶设备及工艺研究的研究成果。大尺寸碳化硅单晶制备对 设备、热场、工艺要求更高，相比于六英寸，八英寸碳化硅制备难度骤增。报告详细介绍了长晶设备、热场模拟仿真、热场设计、热场验证、热场优化、工艺技术等研发进展及相关成果产品，涉及碳化硅8英寸电阻长晶炉、物理气相输运（PVT）法SiC单晶工艺热场仿真模型建立、大梯度热场仿真及结构设计、无籽晶条件下石墨板/拼接晶片验证热场结构、热场模拟晶体生长界面调控工艺研究、热场模拟籽晶界面调控工艺研究、碳化钽（TaC）高温蒸镀工艺开发、低纯度碳化硅（SiC）粉原料烧结提纯工艺开发、大尺寸无空腔籽晶粘接工艺研发、扩径技术 8英寸碳化硅单晶制备等设备与关键技术内容。
报告中还介绍了科友电阻长晶炉研发历程及技术路线和产业链布局。其中，科友已开展大尺寸/低成本/高良率/产业化碳化硅制备技术研究，突破系列关键技术，实现低成本、高良率优势。从产业链布局来看，其开展碳化硅衬底外延研发，贯穿设备、材料、衬底到外延，形成材料端全产业链，与下游器件厂商直接合作。
嘉宾简介
赵丽丽，哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司董事长、哈尔滨工业大学教授。长期坚持在科研一线、潜心研究新材料与高端装备，并于2018年受邀担任深圳第三代半导体研究院晶体材料所所长。2018年响应“大众创业、万众创新”的政策，赵丽丽博士持科技成果创办哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司（简称：科友半导体）担任董事长。2015年至今，在创业奋斗的过程中，也获得国家、省、市的各项殊荣。入选国家中组部“创新创业人才”，黑龙江省杰出青年科学基金获得者，黑龙江省巾帼建功标兵、黑龙江省十大杰出青年创业奖、黑龙江省归国留学生人员报国奖；获得哈尔滨市科技创业奖、哈尔滨市有突出贡献专家、哈尔滨高层次创新人才、哈尔滨市有突出贡献中青年专家、三八红旗手和省人才代表等荣誉称号。
