近期，江蘇超芯星半導(dǎo)體有限公司（以下簡(jiǎn)稱超芯星）正式在全球同步發(fā)布High Purity P-type SiC（高純度P型碳化硅）襯底。
圖片來源：超芯星
資料顯示，P型碳化硅襯底是制備超高壓IGBT的核心基礎(chǔ)材料。長(zhǎng)期以來，全球P型碳化硅襯底行業(yè)始終被一個(gè)致命痛點(diǎn)困擾——Fe、Ni、Cr、V等金屬雜質(zhì)難以根除。這些雜質(zhì)會(huì)在晶體中形成深能級(jí)復(fù)合中心，直接導(dǎo)致IGBT器件導(dǎo)通損耗升高、開關(guān)特性劣化，更嚴(yán)重影響器件長(zhǎng)期可靠性，成為制約超高壓IGBT向更高功率、更高效率、更長(zhǎng)壽命升級(jí)的核心瓶頸。
超芯星此次發(fā)布的High Purity P-type SiC襯底，將Fe、Ni、Cr、V等金屬雜質(zhì)含量降低三個(gè)數(shù)量級(jí)，從源頭上解決了雜質(zhì)污染難題。這一突破不僅保障了襯底的高純度與高可靠性，更與IGBT器件核心結(jié)構(gòu)完美適配——碳化硅IGBT的核心結(jié)構(gòu)是P型襯底+N型外延層的縱向PN結(jié)，其導(dǎo)通與關(guān)斷依賴P型襯底向N型外延層注入空穴。若采用N型襯底制備IGBT，需額外制備厚P型埋層，不僅增加工藝復(fù)雜度，還會(huì)引入注入損傷、雜質(zhì)分布不均等問題，影響器件可靠性。而超芯星高純度P型襯底可直接作為IGBT的P型集電區(qū)，無需額外工藝步驟，大幅提升器件良率與穩(wěn)定性。
相較于傳統(tǒng)P型襯底雜質(zhì)含量高、成本高、交期長(zhǎng)等弊端，超芯星產(chǎn)品以“超低金屬雜質(zhì)+器件結(jié)構(gòu)適配+高一致性+規(guī)?；a(chǎn)能”四大核心優(yōu)勢(shì)，徹底解決了碳化硅IGBT“有設(shè)計(jì)無優(yōu)質(zhì)材料”的產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)，推動(dòng)器件廠商加速?gòu)墓杌鵌GBT向碳化硅IGBT轉(zhuǎn)型，降低單位芯片成本，激活超高壓功率器件商業(yè)化進(jìn)程。
具體到場(chǎng)景中，在智能電網(wǎng)與特高壓輸電領(lǐng)域，基于該襯底的IGBT可實(shí)現(xiàn)阻斷電壓提升，器件體積縮小，大幅提升電網(wǎng)輸電效率，并降低變電站建設(shè)成本；在新能源與工業(yè)控制領(lǐng)域，可減少冷卻系統(tǒng)投入，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)輕量化、高效化；在高端電力電子模塊領(lǐng)域，可與N型襯底MOSFET形成互補(bǔ)，覆蓋低壓到特高壓全電壓等級(jí)，滿足新能源汽車、儲(chǔ)能電站的集成化需求。
（集邦化合物半導(dǎo)體整理）
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