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突破高压器件材料瓶颈：天岳先进液相法p型4H-SiC衬底实现缺陷与面型双优化

来源： 中国产经观察   日期：2026-09-30 16:58:19  点击：85788 
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       2026年9月28日至10月2日，第23届国际碳化硅及相关材料会议(ICSCRM 2026)在日本横滨西区港未来盛大举行。作为全球碳化硅及宽禁带半导体领域最具影响力的学术与产业盛会，天岳先进(SICC)朱灿博士受邀在大会分享主题演讲：液相法P型4H-SiC衬底的持续品质提升与优化(Continuous Quality Enhancement of P-type 4H-SiC Substrates through Solution Growth)。
       报告会场聚集全球顶级行业专家，座无虚席，报告结束后现场观众就P型衬底的杂质控制、缺陷表征等话题与朱灿博士做了深入沟通与分享。
       继2025年ICSCRM国际碳化硅材料会议上首次对外展示液相法高品质6英寸P型4H-SiC衬底之后，天岳先进持续深耕液相法碳化硅晶体生长核心技术，针对P型晶体生长过程当中掺杂引入晶格畸变、晶片加工后面型翘曲等行业共性技术难题。团队对长晶全过程的温场梯度、固液界面形态开展研究，通过长晶炉热场结构优化、降温曲线动态调控、掺杂组分协同匹配等多维度工艺调节手段，实现对晶体生长缺陷精准抑制，  从晶体生长源头减少缺陷的生成，进一步系统性地提升液相法P型4H-SiC衬底质量。
        实验结果显示，经过工艺优化之后的液相法P型4H-SiC衬底，相较前期版本获得更平坦的面型分布，晶片翘曲、总厚度偏差得到有效改善；同时晶体内部螺位错、基平面位错等核心缺陷密度实现明显下降。碳化硅器件制造过程中，衬底原生缺陷会沿着外延过程继续复制传导，进而形成外延层致命缺陷，直接造成芯片失效、良率损失，是制约高压SiC-IGBT产业化的一大瓶颈。天岳先进优化后的P型衬底在外延加工之后，外延片所产生的致命缺陷数量得到显著削减，实测可将外延之后的有效可用芯片面积提升27%。
        高压IGBT所需高质量P型衬底供给一直是产业链当中的短板环节，该项研究成果不仅从机理层面揭示了液相法生长高品质P型4H-SiC晶体的核心关键控制因素，验证了通过调控实现晶体提质的技术路径可行性；同时也充分体现天岳先进在液相法碳化硅技术路线上持续迭代、攻坚克难的研发实力。
n沟道SiC IGBT是超高压功率器件的关键突破口，可应用于特高压直流输电、柔性直流换流阀、高压固态变压器等10kV以上的超高压场景。高质量的P型4H-SiC衬底是实现这一技术不可替代的基础材料。
       天岳先进以材料端的技术突破为抓手，积极打通从高质量P型衬底研发向下游高压SiC IGBT器件应用落地的链条，为国内宽禁带半导体产业链自主可控、下一代高压功率半导体器件的产业化发展筑牢关键的材料基础。


 
编辑 | 王宇

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