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            露笑科技:碳化硅业务“万事俱备”,只等春风

             近日,市场上传出消息称,我国计划把大力支持发展第三代半导体产业,写入正在制定中的“十四五”规划,计划在2021-2025年期间,在教育、科研、开发、融资、应用等各个方面,大力支持发展第三代半导体产业,以期实现产业独立自主。

              碳化硅是5G领域高性能、高频HEMT器件的关键材料,A股上市公司露笑科技(002617)掌握了制造碳化硅长晶炉的核心技术。公告显示,露笑科技及(或)其控股企业将为国宏中宇主导的碳化硅产业化项目定制约200台碳化硅长晶炉,设备总采购金额约3亿元。     

              碳化硅究竟是什么

              半导体产业的基石是芯片,制作芯片的核心材料按照历史进程分为:第一代半导体材料(大部分为目前广泛使用的高纯度硅),第二代化合物半导体材料(砷化镓、磷化铟),第三代化合物半导体材料(碳化硅、氮化镓)。

              碳化硅因其优越的物理性能,即高禁带宽度(对应高击穿电场和高功率密度)、高电导率、高热导率,将是未来最被广泛使用的制作半导体芯片的基础材料。半导体芯片分为集成电路和分立器件,但不论是集成电路还是分立器件,其基本结构都可划分为“衬底-外延-器件”结构。碳化硅在半导体中存在的主要形式是作为衬底材料。

              实际上,碳化硅晶片是碳化硅晶体经过切割、研磨、抛光、清洗等工序加工形成的单晶薄片。碳化硅晶片作为半导体衬底材料,经过外延生长、器件制造等环节,可制成碳化硅基功率器件和微波射频器件,是第三代半导体产业发展的重要基础材料。

              根据电阻率不同,碳化硅晶片可分为导电型和半绝缘型。其中,导电型碳化硅晶片主要应用于制造耐高温、耐高压的功率器件,市场规模较大;半绝缘型碳化硅衬底主要应用于微波射频器件等领域,随着5G通讯网络的加速建设,市场需求提升较为明显。

              如今,碳化硅器件应用领域广泛,新能源汽车领域、射频功率器件等领域是下一个主要应用点。碳化硅晶片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。以碳化硅晶片为衬底制造的半导体器件具备高功率、耐高压、耐高温、高频、低能耗、抗辐射能力强等优点,可广泛应用于新能源汽车、5G通讯、光伏发电、轨道交通、智能电网、航空航天等现代工业领域,并在我国“新基建”的各主要领域中发挥重要作用。

              碳化硅业务“万事俱备,只欠东风”

              关于碳化硅,露笑科技技术积淀较为深厚,目前公司已经完成6寸石英管式碳化硅晶体生长炉开发,以独特密封结构解决设备高真空度获取与长时间保持的难题,极限真空

              另外,公司还完成大尺寸碳化硅单晶制备相关理论的研究,通过计算机模型辅助计算,形成了单晶制备过程物质与热量传输、缺陷演变的基本规律,解决了热场均匀性差、大尺寸单晶应力聚集、单晶扩径难等问题,为6寸及以上半绝缘碳化硅晶体的制备打下了坚实基础。

              不仅如此,露笑科技还解决了晶型生长控制难、微管密度大、晶体背向腐蚀严重等难题,提升了单晶质量,通过长晶过程中的除杂工艺实现了高电阻率晶体生长。以及高纯度碳化硅原料合成,有效降低原料中对电阻率提升有害的特定杂质含量浓度,达到小于1ppm量级。

              目前,露笑科技与国宏中宇签订碳化硅长晶炉销售合同,金额1.2亿元。公司还与中科钢研、国宏中宇签订碳化硅长晶炉销售合同,金额3亿元。露笑科技为尽快推进碳化硅业务,2020年8月10日发布公告《关于与合肥市长丰县签署建设第三代功率半导体(碳化硅)产业园战略合作框架协议》。

              公告称,露笑科技将与合肥市长丰县人民政府在合肥市长丰县共同投资建设第三代功率半导体(碳化硅)产业园,包括但不限于碳化硅等第三代半导体的研发及产业化项目,包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发,项目投资总规模预计100亿元。

              露笑科技既然要开拓新产业,势必需要一支优秀的研发团队。公司目前具有国内最早从事碳化硅晶体生长研究的技术团队,即陈之战博士研究团队。陈之战博士 1998 年开始从事碳化硅晶体的生长研究,曾协助世纪金光建设了国内第一条完整的碳化硅晶体生长和加工中试线,曾任北京世纪金光技术总监,全面负责碳化硅晶体生产与加工的研发与生产。发表论文 100 余篇,授权专利 50 余项,出版专著一本。

              对于碳化硅布局,露笑科技可谓是“万事俱备”,未来公司碳化硅业务布局全面落地后,或将实现业绩再次突破。


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