碳化硅（SiC）單晶作為寬禁帶半導(dǎo)體材料，對(duì)高壓、高頻、高溫及高功率等半導(dǎo)體器件的發(fā)展至關(guān)重要。當(dāng)前，碳化硅單晶的高成本是制約各種碳化硅半導(dǎo)體器件大規(guī)模應(yīng)用和發(fā)展的主要因素。為了降低碳化硅單晶的成本，擴(kuò)大其直徑和增加其厚度是行之有效的途徑。  
    目前，國(guó)內(nèi)碳化硅單晶的直徑已經(jīng)普遍能達(dá)到6英寸，但其厚度通常在~20-30mm之間，導(dǎo)致一個(gè)碳化硅晶錠切片所獲得的碳化硅襯底片的數(shù)量相當(dāng)有限。
    那么如何才能增加厚度？難點(diǎn)又在哪里？科研人員表示，增加碳化硅單晶厚度的主要挑戰(zhàn)在于其生長(zhǎng)時(shí)厚度的增加及源粉的消耗對(duì)生長(zhǎng)室內(nèi)部熱場(chǎng)的改變。針對(duì)挑戰(zhàn)，浙江大學(xué)杭州國(guó)際科創(chuàng)中心先進(jìn)半導(dǎo)體研究院-乾晶半導(dǎo)體聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和浙江大學(xué)硅材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)設(shè)計(jì)碳化硅單晶生長(zhǎng)設(shè)備的新型熱場(chǎng)、發(fā)展碳化硅源粉的新技術(shù)、開(kāi)發(fā)碳化硅單晶生長(zhǎng)的新工藝，顯著提升了碳化硅單晶的生長(zhǎng)速率，成功生長(zhǎng)出了厚度達(dá)到50 mm的6英寸碳化硅單晶。

    該厚度的實(shí)現(xiàn)，一方面節(jié)約了昂貴的碳化硅籽晶的用量，另一方面使一個(gè)碳化硅單晶錠切片所獲得的碳化硅襯底片數(shù)量能夠翻倍，所以能夠大幅降低碳化硅襯底的成本，有望有力推動(dòng)半導(dǎo)體碳化硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

    近日，浙江大學(xué)杭州國(guó)際科創(chuàng)中心先進(jìn)半導(dǎo)體研究院-乾晶半導(dǎo)體聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和浙江大學(xué)硅材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在浙江省“尖兵計(jì)劃”等研發(fā)項(xiàng)目的資助下，成功生長(zhǎng)出了厚度達(dá)到50mm的6英寸碳化硅單晶，這在國(guó)內(nèi)尚屬首次報(bào)道。