4H-N 型碳化硅（SiC）晶圆的特性与优势

碳化硅（SiC）是一种由硅（Si）和碳（C）组成的共价化合物，作为第三代宽禁带半导体材料，因其优异的物理、电学及热学性能，近年来在功率器件、新能源、航天、5G通信、电动汽车等高科技领域得到了广泛应用。

与传统的硅（Si）材料相比，碳化硅具有更高的击穿电场、更宽的禁带、更好的热导率和更强的耐高温性能，是实现高效率、高功率密度电子器件的理想选择。晶沐光电专业提供高品质 4H-N 型碳化硅晶圆，涵盖生产级、科研级与测试级，并具备行业领先的价格优势与交付能力。

一、4H-N 型碳化硅晶圆的材料性能

4H-N 型碳化硅是 SiC 晶体中一种具有优良电学性能的多型体（polytype），广泛用于制造高性能功率器件。其主要物理与电学参数如下：

  Crystal Structure：Hexagonal
   Lattice Constant: a=3.076 Å c=10.053 Å
   Density: 3.21 g/cm3
   Melting point: 2830℃
   Mohs Hardness：≈9.2 mohs
   Dielectric Constant: c~9.66
   Band Gap: 3.23 eV
   Breakdown Electrical Field: 3-5×106V/cm
   Thermal Conductivity: a~4.2 W/cm·K  c~3.7 W/cm·K
   Thermal Expansion: 4-5×10-6/K
   Refractive Index@750nm：no = 2.61 ne = 2.66

二、4H-N 型碳化硅晶圆的产品规格

晶沐光电提供多种规格的 4H-N 型碳化硅晶圆，满足不同客户在科研与工业应用中的需求：

Diameter：50.8mm/100mm/150mm/200mm
   Thickness: 350μm/1000μm
   Surface Orientation: Off-Axis：4°toward <11-20>±0.5°
   Primary Flat Orientation: Parallel to <11-20>±1°
   Primary Flat Length: 16mm/32.5mm/47.5mm/Notch
   Resistivity: 0.015-0.028Ω.cm
   Front Surface Finish: Si-Face：CMP,Ra<0.5nm
   Back Surface Finish:  C-Face：Optical Polish,Ra<1nm
   Laser Mark: Back side(C-Face)
   TTV: 10-20μm
   BOW: 25-60μm
   WARP：30-80μm

支持个性化定制尺寸、掺杂类型、导电类型（N型或P型）、抛光要求及芯片分割处理等服务。

三、碳化硅晶圆的典型应用领域

凭借其独特的材料特性，4H-N 型碳化硅晶圆在多个高技术产业中发挥着关键作用：

▶ 功率电子器件

高压二极管、肖特基二极管（SBD）

MOSFET、IGBT替代器件

高频开关器件

能在600℃甚至更高温度下稳定工作，效率高，损耗低，适用于高功率密度电源模块。

▶ 电动汽车与充电基础设施

OBC（车载充电器）、DC-DC转换器、逆变器

800V高压平台中的关键部件

大幅提高转换效率，降低系统体积与冷却成本。

▶ 5G与高频通信

微波射频功率器件、低损耗开关

基站功放模块

在毫米波、高频通信领域展现优异性能。

▶ 航空航天与军工应用

雷达发射器、卫星电源模块、高温传感器

抗辐射能力强，可靠性高，适用于极端环境。

▶ 新能源与光伏发电

高效光伏逆变器

风电变流器

四、发展前景与技术趋势

随着碳化硅外延技术、衬底制备、缺陷控制与器件工艺的不断进步，SiC 正逐步取代硅成为下一代功率半导体的核心材料，市场需求迅猛增长。4H-N 型碳化硅晶圆作为其中的关键基础材料，其高结晶质量与低缺陷密度成为未来高性能SiC器件量产的保障。