近期，中科院物理研究所在寬禁帶半導體領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，研人員通過(guò)優(yōu)化生長(cháng)工藝，進(jìn)一步解決了多型相變問(wèn)題，持續改善晶體結晶質(zhì)量，成功生長(cháng)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、流片和封測等環(huán)節形成，襯底在SiC器件成本中占比高達約45%。進(jìn)一步擴大SiC襯底尺寸，在單個(gè)襯底上增加器件的數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。8英寸SiC晶體生長(cháng)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效率問(wèn)題；另外，還要解決應力加大導致晶體開(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(cháng)室溫場(chǎng)分布和高溫氣相輸運特點(diǎn)，以6英寸SiC為籽晶，設計了有利于SiC擴徑生長(cháng)的裝置，解決了擴徑生長(cháng)過(guò)程中籽晶邊緣多晶形核問(wèn)題；設計了新型生長(cháng)裝置，提高了原料輸運效率；通過(guò)多次迭代，逐步擴大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(cháng)出了8英寸SiC晶體。

近期8英寸SiC導電單晶的研制成功是物理所在寬禁帶半導體領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展，研發(fā)成果轉化后，將有助于增強我國在SiC單晶襯底的國際競爭力，促進(jìn)我國寬禁帶半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。