從SiC在生產(chǎn)制造上的困難和挑戰(zhàn)看SiC的成本問題

非常慢的生長(zhǎng)速度以及主流尺寸只有4-6英寸，決定了碳化硅的襯底價(jià)格遠(yuǎn)高于硅襯底。

• 相比于Si的拉單晶生長(zhǎng)，碳化硅的單晶需要更高的溫度和更復(fù)雜的生長(zhǎng)方法。

• Si單晶的生長(zhǎng)速度約為300mm/h，碳化硅單晶的生長(zhǎng)速度約為400um/h，兩者差了近800倍。

• SiC晶錠的長(zhǎng)度比硅短得多，大約只有20-50mm。

• 質(zhì)量方面，碳化硅位錯(cuò)密度遠(yuǎn)高于硅、砷化鎵等材料。本身還存在一些較大的應(yīng)力，導(dǎo)致面型參數(shù)還有些問題。這些問題會(huì)降低外延材料的質(zhì)量，降低器件的制造良率，影響期間的可靠性和壽命。

隨著技術(shù)的進(jìn)步以及制造工藝的升級(jí)，SiC成本正快速下降

隨著SiC功率器件技術(shù)的進(jìn)步和制造工藝從4英寸升級(jí)到6英寸，器件產(chǎn)業(yè)化水平不斷提高，SiC功率器件的成本正快速下降。

目前業(yè)界對(duì)于SiC材料的成本下降曲線較為樂觀，單位逆變器峰值相電流價(jià)值量（$/Arms）2025年有望降至當(dāng)前新能源汽車IGBT 單位成本水平。根據(jù)STM對(duì)MOSFET（SiC）和IGBT（Si 基）的成本對(duì)比，預(yù)計(jì)2-3年內(nèi)MOSFET（SiC）的成本有望下降至IGBT（Si 基）的 2~2.5 倍，年均降幅約15%。

同時(shí)SiC的綜合效益顯著

結(jié)合Model 3對(duì)于MOSFET（SiC）（STM配套）的應(yīng)用，綜合考慮使用MOSFET（SiC）帶來的電池成本、磁材成本和其他成本的系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)電池容量達(dá)到75kWh時(shí)，使用MOSFET（SiC）可在系統(tǒng)單位成本上獲得正向經(jīng)濟(jì)性。

綜上：隨著技術(shù)的進(jìn)步以及制造工藝的升級(jí)， SiC功率器件的成本正快速下降。SiC的經(jīng)濟(jì)性得到有效解決后，有賴于其在高壓、高頻、高溫環(huán)境下卓越的物理性能，其必然將引領(lǐng)包括新能源汽車在內(nèi)的諸多行業(yè)，在功率半導(dǎo)體使用上迎來大規(guī)模升級(jí)迭代。