近期，中科院物理研究所在寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，研人員通過(guò)優(yōu)化生長(zhǎng)工藝，進(jìn)一步解決了多型相變問(wèn)題，持續(xù)改善晶體結(jié)晶質(zhì)量，成功生長(zhǎng)出單一4H晶型的8英寸SiC晶體。

SiC器件的成本主要由襯底、外延、流片和封測(cè)等環(huán)節(jié)形成，襯底在SiC器件成本中占比高達(dá)約45%。進(jìn)一步擴(kuò)大SiC襯底尺寸，在單個(gè)襯底上增加器件的數(shù)量是降低成本的主要途徑。8英寸SiC襯底將比6英寸在成本降低上具有明顯優(yōu)勢(shì)。8英寸SiC晶體生長(zhǎng)的難點(diǎn)在于：首先要研制出8英寸籽晶；其次要解決大尺寸帶來(lái)的溫場(chǎng)不均勻、氣相原料分布和輸運(yùn)效率問(wèn)題；另外，還要解決應(yīng)力加大導(dǎo)致晶體開(kāi)裂問(wèn)題。

2017年，陳小龍、博士生楊乃吉、副研究員李輝、主任工程師王文軍等開(kāi)始8英寸SiC晶體的研究，掌握了8英寸生長(zhǎng)室溫場(chǎng)分布和高溫氣相輸運(yùn)特點(diǎn)，以6英寸SiC為籽晶，設(shè)計(jì)了有利于SiC擴(kuò)徑生長(zhǎng)的裝置，解決了擴(kuò)徑生長(zhǎng)過(guò)程中籽晶邊緣多晶形核問(wèn)題；設(shè)計(jì)了新型生長(zhǎng)裝置，提高了原料輸運(yùn)效率；通過(guò)多次迭代，逐步擴(kuò)大SiC晶體的尺寸；通過(guò)改進(jìn)退火工藝，減小了晶體中的應(yīng)力從而抑制了晶體開(kāi)裂。2021年10月在自研的襯底上初步生長(zhǎng)出了8英寸SiC晶體。

近期8英寸SiC導(dǎo)電單晶的研制成功是物理所在寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展，研發(fā)成果轉(zhuǎn)化后，將有助于增強(qiáng)我國(guó)在SiC單晶襯底的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)我國(guó)寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。