碳化硅材料作为第三代半导体材料中的明星产品,其具备极好的耐压性、导热性和耐热性,是制造功率器件、大功率射频器件的突破性材料。根据Wolfspeed预计,2022年全球碳化硅器件市场规模达43亿美元,2026年碳化硅器件市场规模有望成长至89亿美元。当前SiC功率器件价格较高,是硅基IGBT的3~5倍左右,但凭借优异的系统节能特性,SiC器件开始在新能源汽车、光伏、储能等领域替代硅基器件。
按照电学性能的不同,HMT公司供应的碳化硅衬底可分为半绝缘型碳化硅衬底和导电型碳化硅衬底两类,这两类衬底经外延生长后主要用于制造功率器件、射频器件等分立器件。同时HMT公司可提供4英寸导电型碳化硅晶锭,6英寸碳化硅晶体。其中,半绝缘型碳化硅衬底主要应用于制造氮化镓射频器件。通过在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层,制得碳化硅基氮化镓外延片,可进一步制成HEMT等氮化镓射频器件。导电型碳化硅衬底主要应用于制造功率器件。与传统硅功率器件制作工艺不同,碳化硅功率器件不能直接制作在碳化硅衬底上,需在导电型衬底上生长碳化硅外延层得到碳化硅外延片,并在外延层上制造肖特基二极管、MOSFET、IGBT等功率器件。
导电型衬底在功率器件中得到广泛应用,下游市场包括新能源汽车、光伏、高铁、工业电源等领域。导电型碳化硅衬底主要应用于制造功率器件,功率器件是电力电子行业的重要基础元器件之一,广泛应用于电力设备的电能转化和电路控制等领域,涉及经济与生活的方方面面。碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能,较好地契合功率器件的要求,因而在近年被快速推广应用,例如新能源汽车、光伏发电等领域。