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重視基礎研究 很多人不理解

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重視基礎研究 很多人不理解

發布日期:2016-04-09 00:00 來源:http://www.zhsoo.cn 點擊:

很多人不理解,說搞產業化,有必要如此重視基礎研究嗎?而在我看來,產業化階段的技術水平,恰恰是基礎研究階段積累的體現。

作為新興的戰略先導產業,碳化硅是制造高溫、高頻、大功率半導體器件的理想襯底材料,也是發展第三代半導體產業的關鍵基礎材料。

法國咨詢機構Yole公司的報告顯示,2012年到2015年,全球碳化硅市場年均增長率將不低于30%,2015年后全球市場將會出現爆發式增長。

北京天科合達藍光半導體有限公司作為國內首家同時也是規模最大的碳化硅單晶產品的制造及供應商,擁有近300家客戶?!吨袊茖W報》記者日前在采訪中發現,2006年公司成立以來,面對碳化硅制備過程中的諸多技術難題以及國外的技術封鎖,天科合達不僅通過自身努力縮小了與國外的技術差距,還走出了一條值得借鑒的自主創新和產業化之路。

應用前景廣闊

在半導體材料領域,一般將硅、鍺等材料稱為第一代半導體材料,將砷化鎵、磷化銦等材料稱為第二代半導體材料,而以碳化硅為代表的寬禁帶半導體材料則被稱為第三代半導體材料。

如今,碳化硅已成為全球半導體產業的前沿和制高點,擁有廣闊的應用前景。

首先是高亮度發光二極管(LED)。中科院物理所研究員、天科合達技術發明人陳小龍告訴《中國科學報》記者,由于碳化硅的熱導率高、晶格匹配性好,因此適用于制備大功率、高亮度的LED。

據陳小龍介紹,目前市場上藍寶石基的LED發光效率可以達到120流明/瓦,而使用碳化硅的LED則能得到200流明/瓦,正處于實驗室研發階段的碳化硅基產品則已經達到300流明/瓦。這種大功率、高亮度的LED,在汽車前大燈、道路照明等領域均有重要的應用價值。

這一點從碳化硅行業的龍頭企業——美國科銳(Cree)公司的收入上可見一斑。2013年,科銳公司LED產品的營收為8億美元,產品毛利為3.45億美元,毛利潤達43%。

除了高亮度LED,碳化硅還是制造電力電子器件的理想材料。陳小龍告訴記者,碳化硅具有耐高電壓、耐高溫和節能等特點。同時,使用碳化硅的電力電子器件,體積可以做得非常小。因此,在新能源汽車、太陽能發電、機車牽引以及大功率輸配電等領域,都將發揮重要作用。

據陳小龍介紹,碳化硅還是射頻微波器件的理想襯底材料,可以提高雷達、通信、電子對抗以及智能武器等的整體性能和可靠性。此外,碳化硅還可以用于制作人工寶石,而通過碳化硅外延生長制備石墨烯的技術也吸引了不少研究者的注意。

據預測,到2019年,全球碳化硅單晶爐數量將超過3000臺,碳化硅襯底產量將超過200萬片,市場規模將達到20億美元,外延材料市場規模約10億美元。同時,碳化硅的發展還將帶動上游單晶設備、外延設備產業和下游的器件以及模塊等相關產業發展,規模將達數百億美元。


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