中國粉體網訊 當前，新能源汽車、光伏儲能、數據中心等領域的快速發展，正驅動對高性能半導體器件的需求急劇上升。以新能源汽車為例，800V高壓平臺正成為主流趨勢，碳化硅襯底器件憑借其優異的耐高壓、高溫和高頻特性，可顯著提升系統效率、延長續航里程并縮短充電時間。據預測，到2031年，全球碳化硅襯底市場規模將達到21.22億美元，年復合增長率預計為15.5%。
近年來，碳化硅（SiC）產業鏈發展迅猛，特別是襯底技術的突破與大尺寸化進程正在重塑全球市場格局。中商產業研究院數據顯示，襯底在碳化硅功率器件制造中的成本占比高達47%，遠高于傳統硅基半導體器件中的10%。這主要源于碳化硅單晶襯底的制備流程高度復雜，主要難點在于：
生長過程難度高。碳化硅單晶生長過程中缺陷類型多樣且控制極具有挑戰性；其次碳化硅晶型結構涵蓋200余種，在生產過程中容易產生晶型轉變造成多型夾雜缺陷，難以穩定單一特定晶型；另外，碳化硅單晶對其生產環境要求嚴苛，溫度控制難度較高，同時生長熱場存在溫度梯度；最后是碳化硅長晶對設備要求很高，碳化硅長晶爐需要實現高真空度、低真空漏率等各項性能指標，為高質量晶體生長提供適合的熱場實現條件，其制造技術難度大。
粉料合成困難。碳化硅粉體的制備面臨多項挑戰，生長SiC單晶用的SiC粉體純度要求很高，雜質含量應至少低于0.001%。此外，碳化硅粉料的各項參數都直接影響單晶生長的質量以及電學性能。
加工難度高。碳化硅襯底作為一種高硬度脆性材料，面臨著加工過程中開裂和加工后翹曲等問題的挑戰。超精密表面加工至關重要，可顯著降低表面粗糙程度并提高平整度，同時嚴格控制金屬雜質和顆粒污染。此外，碳化硅襯底的高硬度和脆性使得切割、研磨及拋光流程耗時且易出現崩邊情況，進一步增加了加工難度。這些因素共同突出了碳化硅襯底加工中涉及的高技術壁壘和復雜性。
擴徑難度大。大尺寸晶體生長難點在于溫度均勻性要求高（防應力缺陷和開裂），熱應力管理難；原料消耗大、生長速度慢導致成本周期增加；綜合導致良率低，影響經濟性和競爭力。
長期以來，碳化硅襯底尺寸停留在6英寸，直到2020年，8英寸襯底才逐步成為市場熱點，新能源汽車的快速發展成為8英寸技術加速推進的主要驅動力。根據TrendForce集邦咨詢最新研究，受2024年汽車和工業需求走弱，SiC襯底出貨量成長放緩，與此同時，市場競爭加劇，產品價格大幅下跌，導致2024年全球N-type（導電型）SiC襯底產業營收年減9%，為10.4億美元。
進入2025年，即便SiC襯底市場持續面臨需求疲軟和供給過剩的雙重壓力，但長期成長趨勢依舊不變，隨著成本逐漸下降和半導體元件技術不斷提升，未來SiC的應用將更為廣泛，特別是在工業領域的多樣化。同時，激烈的市場競爭將加速企業整合的力道，重新塑造產業發展格局。
未來，SiC襯底行業發展方向該指向何方？2025年8月21日，中國粉體網將在蘇州舉辦第三代半導體SiC晶體生長及晶圓加工技術研討會。屆時，來自河北同光半導體股份有限公司銷售副總王巍將帶來題為《挑戰與機遇并存 ——碳化硅材料市場發展現狀及展望》的報告，報告將評估當前SiC襯底市場的競爭格局，以及未來幾年內可能影響行業發展的關鍵因素。將提出對SiC襯底產業化進程的展望。
個人簡介
王巍，本科畢業于上海交通大學自動化系，后于英國布魯內爾大學獲得電力市場專業碩士學位。先后在國家電網公司和國內民營上市企業工作，有在電力電子領域和教育培訓行業豐富的市場營銷經驗。2012年即加入同光股份，作為創始團隊成員之一見證了國內碳化硅材料應用發展的歷程。現任河北同光半導體股份有限公司副總經理一職，負責市場銷售運營。
來源：
李瑞臻：碳化硅襯底制造技術的專利演進與發展趨勢分析
半導體信息：碳化硅襯底市場和應用深度分析
（中國粉體網編輯整理/空青）
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