第3代半導體 重大突破 中山大學成功生長6吋晶體

第3代半導體材料「碳化矽」(SiC)晶體是發展電動車、6G通訊、國防、航太、綠能的關鍵戰略物資。國立中山大學晶體研究中心創全國學研單位之先,成功生長6吋導電型(n-type)4H碳化矽單晶,穩定性高、成本低,製程100%MIT,有助台灣產業升級、強化全球競爭力。

台灣半導體產業獨步全球,但在推進高功率元件、電動車及低軌衛星等先進應用過程,缺乏第3代半導體材料碳化矽的晶體生長技術,發展受到限制。碳化矽製作困難,晶體生長的技術門檻高,需大量時間及經驗,台灣的晶體穩定性與良率有待提升。

自2004年以來,中山大學晶體研究中心不斷創新突破生長碳化矽晶體的核心技術,透過攝氏2300度以上的超高溫生長出碳化矽晶體,是目前國內學研單位中唯一具備生長大尺寸SiC晶體的研究中心,海外也有立陶宛與拉脫維亞2據點,開發高功率薄片雷射系統。

中山大學材料與光電科學學系教授兼國際長周明奇指出,去年研究團隊導入6吋導電型4H碳化矽長晶爐,已成功生長出6吋單晶,中心厚度為19mm,邊緣約為14mm。今年2月,確認生長的6吋導電型4H碳化矽SiC單晶生長速度更快、穩定性佳且具重複性,國內尚無其他研究單位或大學能做到,未來技轉廠商的市場競爭力與獲利將極具優勢。

周明奇表示,目前所有關鍵技術、設備設計、組裝全部MIT,不倚賴國外廠商,能撙節研發生產成本。第1階段將會技轉至長期產學合作的企業,善用研發成果助攻產業升級。今年也將持續推進碳化矽晶體生長核心技術,朝8吋邁進。