前段时间，美国空军研究实验室（AFRL）的JD Blevins发表一篇报告缌介绍庆空军绍庆空倧丽Si

据介绍，北卡罗来纳州立大学很早就进行SiC升华生长研究，凭借所多顮伓帥多顮似帳多顮似帳多顮伸很早就进行SiC升华1987年Cree-Research正式成立，并于1991年成为[敏感词]家提供商业化碳化硅的公司。

图1.Cree25mm 6H-SiC衬底和6H-SiC Lely片晶。

除了 Cree-Research外，1990年代初期，西屋科技中心和先进技术材料公司 (ATMI)也都积极参与SiC的研究和开发。

ale,早期的SiC升华生长研究充满坎坷，存在种种难以克服的技术挑战，包括微管、掺杂、多型控制、直制服的技术挑战，包括微管、掺杂、多型控制、直制术挑战，包括微管、掺杂、多型控制、直庄膨胀伓傌膨胀伓傌膨胀伓傌膨胀伀微管

Cree-Research于1991年和1998年分别推出了25mm 6H SiC和50mm 4H SiC。尽管有多个供应商生产籱伆伆伆伆伆伆伆企价格都很昂贵，而微管密度超过100 cm-2.

图 2. 早期升华法碳化硅单晶供应商和规格。

为了推动SiC实现更广泛的商业化，1999 年，美国《国防生产法案》„Hlava III计划“为SiC行业提供了急需的启动资金，美国空军为3家公司提供了“成本刐摊”合包括Cree-Research、Sterling (ATMI)和Litton-Airtron,目标是将SiC衬底直径扩大到75mm，并提高晶体质量。

2002年开始，美国国防高级研究计划机构的WBGS 计划也高度关注宽带隙半导体材料的开发，Cree和Sterling都获得了相关合同，目标是将N型和半绝缘SiC衬底直径扩大到100mm，并将微管密度降低到1cm-2以下〻下〻

不过，并不是所有获得资助的企业都发展地很好。

V květnu 2000Litton Industries以38亿美元（约245亿人民币）或每股80美元的价格被Northrop Grumman收购。2001年底，Litton-Airtron的SiC研发部门又被II-VI收购。

2002年，在获得DARPA合同的几个星期后，Sterling的母公司Uniroyal Corporation就申请破产，导致关键技术人员外流。道康宁立即收购了Sterling。

a,早期的SiC技术开发远未能实现合同计划目标。从下图可以看出，Cree的品质明显优于竞争对手。

图4.2002年左右，Cree 75mm、DOW 75mm和II-VI 50mm 4HN SiC （上）和半绝缘 SiC的交叉偏怈帾偏怈帾

2005年，DARPA对SiC衬底的支持基本结束，只有Cree显示出加速SiC衬底商业化的强烈迹象。而当时，道康宁的研忛囌侕愼豚发-VI也很缓慢。

随后，DARPA将投资主要集中在SiC功率开关和GaN RF器件上，Cree的衬底业务从中わ务从中わ务从中わ务从中わ功率开关和GaN RF

2000年代初期，Cree继续在SiC衬底技术开发和推广等方面处于领先地何崖伞通位嬻伞通位嬻䛌通位＞通位嬛䛛够通过内部使用需求直接推动材料质量的改进，但这也意味着他们衬底和外延客户也是他们的主要竞争对手。

美国认为,SiC衬底只有单一供应商，可能会阻碍产业的发展，纯SiC衬底供应商对SiC和GaN器件技术的长期开发和商业化至关重要。

于是，从2003年-2017年，AFRL向II-VI公司提供了4份大合同，合计超过3.5亿人民币。

前两份合同的主要目标是将4HN SiC的直径扩大到100毫米。不过，当时II-VI 的100 mm半绝缘6H SiC边缘区域布满成形晶粒和其他缺陷，微管密度达到117 cm-2(Následující obrázek).

因此，在支持II-VI的同时，AFRL也支持Intrinsic开发SiC。Intrinsic是由Sterling被收购后的关键人员组成。

在不到两年的时间内，Intrinsic 迅速成功地展示了高质量的100 mm SiC。更重要的是， 2005年9月，Intrinsic率先发布了零微管 (ZMPTM)4HN SiC(Následující obrázek).

但是2006年7月,Cree收购了Intrinsic。2007年，Cree发布了100mm 4HN ZMPTM SiC，以及100mm半绝缘SiC。

naštěstíII-VI的研发也有进展,v2003-2010 rok期间，II-VI将晶体直径从50毫米扩大到100毫米，也发布了100毫米4HNSiC和嘊绀睼

图释：II-VI 100-mm半绝缘6H SiC衬底（上）和100 mm 4HN SiC衬底（下）。

2010年底，AFRL与II-VI签订了[敏感词]的合同——超过2000万美元（约1.3亿人民币），重点是开发和商业化6英寸的4HN SiC和半绝缘6H SiC，以及继续将直径扩展到8英寸.

获得资助后，II-VI对设施和设备进行了大量投资，包括扩建新峽西州工厞严州工厞严州工厞严忌寔跶严寸建立两个制造工厂。

最终，II-VI依靠其[敏感词]专利的高级物理气相传输 (APVT)和轴向梯度传输 (AGT)晶体生长技术，实现了6英寸和8英寸SiC单晶的目标。

II-VI分别在2013年和2014年展示了无微管100mm 6H半绝缘和150mm 4HN SiC；2015年7 月，成为了[敏感词]展示8英寸4HN SiC的企业。

2017年3月，AFRL为II-VI提供了第四个合同，为期 5 年，政府资助1200万美元（约7748亿人民币）。这项工作的重点是提高制造效率、减少缺陷和降低成本，以生长和制造200毫米的4HN SiC和半绝缘SiC。

这些无缺陷的大直径晶体是使用新的全自动生长平台生长的，长的，而且，逌且，鰟 帔，NII-VI 成体是使用新的全自动生长平台生长的，长的，而且，锟 帔，II-VI 成200密度降低到1881cm-2 ,své中包括598 cm-2的螺杆密度和272 cm-2的基面密度。

在半绝缘碳化硅方面，II-VI使用钒补偿在带隙内引入深能级，是使用钒掺杂的半绝缘SiC[敏感词]市场供应商，其可再现和高度均匀的电阻率超过1011Ω·cm。

V květnu 2019II-VI 在业界首次展示了200 mm 的6H半绝缘SiC。

在过去的 30 年里，美国国防部为宽带隙半导体资助超过10亿美元（约64.57亿人民币），可以说催生了一个全新的行业。Cree Research, Westinghouse, Northrop-Grumman, ATMI, Sterling, Litton-Airtron, Dow 和 Intrinsic 等公司，有些被幂购，朻些巀、朻些巀aWolfspeed-Cree, II-VI“胜者为王”，目前两家企业的全球市占率合计Více než 70%.

近年来，随着SiC商业和军事需求迅速增长，这两家企业也在不断扩产。2019, 9. září, Wolfspeed-Cree宣布承诺投资10 miliard USD建立全球[敏感词]的 SiC 功率和射频制造工厂。而II-VI继续扩大新泽西州、宾夕法尼亚州和马萨诸塞州的制造产能。

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