三温区滑轨炉

2012年3月14日，莱伯泰科被授予带滑轨的固相萃取装置的实用新型专利权，发明人莱伯泰科首席研究员张晓辉。本实用新型涉及固相萃取装置，特别涉及一种实验室所用的带滑轨的固相萃取装置，可广泛应用于环境、食品、药物、临床等分析领域中农药残留物的净化，有机污染物的痕量富集等。 近几年来，固相萃取技术的发展非常迅速，并且国内外手动、半自动、全自动的固相萃取装置也很多。但是这些装置中手动的固相萃取装置操作繁琐，全自动的固相萃取装置成本又相对较高。一般的手动固相萃取装置，因为萃取柱活化、上样和淋洗过程中的废液要流到废液瓶内而不是收集瓶中，所以开始时不能放入收集瓶架，淋洗之后再放空并打开萃取装置上盖将收集瓶架放入收集萃取液，这样就给实验人员带来操作的麻烦。 有鉴于此，为解决现有的固相萃取技术中的种种不足，本设计人基于相关领域的研发，并经过不断测试及改良，进而有本实用新型的产生。莱伯泰科产品12位手动固相萃取装置（WIN-SPE 12），便具有此专利设计。

海顿科克直线传动一直以为都非常擅长为客户的应用定制客户化的运动解决方案，一个典型的例子就是海顿科克为客户定制的直线滑轨系统，这个系统客户要求非常高硬度，精度以及重复定位精度。 这个系统的轴向导向是一个可承受高负载和高硬度的精密滚珠导轨，整个结构都是用挤压铝型材做成，强度可靠，支撑系统地所有部件。在该设计中，驱动装置是一个混合步进电机和一根精密的KERK丝杠。该丝杆由303不锈钢挤压而成，安装在丝杠和滚珠导轨上的是一个机加工铝滑块和一个内置聚甲醛驱动螺母。 该系统可以很容易的调整以适应不同的应用场合，导轨在 &ldquo z&rdquo 向上可承受的最大负载是353 lbs (1570N)，在这个负载下能保证精度。其最大roll, pitch和yaw方向上能承受的扭矩是分别为200 in-lbs (22.65 Nm), 132 in-lbs (13.9 Nm),和 132 in-lbs (13.9 Nm)，在实际应用中能承受的负载还取决于所选用的电机和螺杆的型号，该系统设计使用的螺杆是直径为9.5MM的螺杆，其导程从0.64MM到38.10MM可选。 该系统配一个步距角为1.8度的步进电机可以实现精确的定位，当然一个有刷或者无刷的直流电机也可以用做该系统的驱动电机，特别是在需要高速度，高扭矩的应用场合中，使用有刷或者无刷电机其定位需要靠编码器，编码器也可以根据客户要求加到整个系统中。 对于一些普通的旋转编码器都不能满足其定位要求的应用，该系统依然可以整合安装更高精度的编码器。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

工商部门的垂直管理始于1998年底。1999年以来，工商、质监、国土、药监部门都实施省级以下垂直管理模式。当时主流意见认为这一改革有利于使食品安全执法摆脱地方保护主义的操控和干预。但到了2008年，根据国务院办公厅文件，药监被改为地方管理模式。加上此次质监、工商部门的变动，食品监管资源有在地方层面整合的趋势。 　　传闻多日之后，旨在将质监、工商部门划归地方管理的改革终于缓步启动。 　　这次备受瞩目的重大改革始于国务院办公厅10月10日下发的[2011]48号文。该文件宣布取消已实行12年的省以下质监、工商部门垂直管理制度，而将这些部门重新改为属地化分级管理。 　　本报记者获悉，连日来，国家质检总局和工商总局已先后召开相关会议，贯彻部署国办48号文的执行。安徽等地甚至已暂时冻结本省质监、工商系统的人事编制及国有资产。 　　相比之下，各地工商系统则异常沉静。安徽省天长市工商行政管理局官网还转载了一篇题为《国家工商总局调整省以下工商行政管理体制问题座谈会主要精神传达提纲》。当中显示，"由中央编办通知各省(区、市)编办，贯彻落实国务院办公厅[2011]48号文件暂不启动"。 　　据本报记者了解，按照国办48号文精神，调整省级以下垂直管理体制，省、市政府是具体组织实施者。而由于各省目前具体实施意见尚未出台，观望气氛较浓。 　　全国人大推动属地化改革 　　各种迹象显示，此次改革与全国人大的推动有关。 　　据本报记者查证，全国人大常委会执法检查组曾于今年3月至5月开展《食品安全法》执法检查工作，并于检查结束后提出了理顺食品安全监管体系的建议。 　　检查工作结束后，在6月29日举行的十一届全国人大常委会第二十一次会议第二次全体会议上，全国人大常委会副委员长路甬祥曾代表执法检查组向常委会做关于检查《食品安全法》实施情况的报告。 　　路甬祥在中提出，要"进一步强化地方政府的责任，加强基层监管能力建设，建议国务院进一步研究解决好条条监管和块块监管的统筹协调，加强地方政府的责任，使其切实担负起法律要求的'负总责'的责任。" 　　而执法检查组这一意见的形成，则可能来自检查过程中地方政府的反馈。 　　质检系统内部近日流传一份 "2011年10月21日国家质监总局局长支树平在全国质监局长会议上的讲话"。讲话中说:"今年上半年，全国人大开展《食品安全法》执法检查时，许多地方政府反映，法律要求地方政府(对食品安全监管)负总责，但是承担重要监管职责的工商、质监是垂直管理……我们明白，这种抱怨由来已久 中编办对工商质监分级管理的考虑也不是一天两天了。" 　　这份来源不明的讲话的真假迄今未得到证实。但国家质检总局官网显示，10月21日当天的确召开了一次全国质监局长会议，内容是传达学习国办48号文，"了解情况，听取意见，研究贯彻落实的具体办法"。 　　改革的另一部动因，还来自质监、工商系统公务员群体的反馈。多年来，在垂直管理的架构中，质监、工商系统公务员的流动渠道受到较大限制，他们大多只能在垂直体系内寻求晋升，而难以像地方政府其它部门公务员那样，获得大量横向调动交流的机会。 　　改革的最初论证似乎比全国人大执法检查组的动议更早。据一位参与2010年年底举办的安徽省机构编制业务培训会的人士透露，给他们培训的北京来的上级领导在培训会上表示，工商等部门没有理由搞"上下垂直"。 　　安徽冻结两大系统编制资产 　　尽管改革呼声由来已久，但当上月中旬国办48号文下发时，质监、工商系统的人们仍"普遍感觉比较突然，没有思想准备"，这种情况在基层部门尤甚。 　　甚至当48号文在网上传播时，两大系统内不少人仍猜疑"文件是假的"。"这次显得有点神秘。"安徽省工商系统一位人士11月8日向记者表示，他至今尚未看到关于此次变动的任何书面文件，"只是听单位领导通过一次气"。 　　虽然观望气氛仍浓，但还是有的省份已行动起来。 　　动作最快的是安徽省。该省在10月21日全国质监局长会议当天就下发通知，要求在省级以下工商质监行政管理体制调整期间冻结机构编制。 　　本报记者掌握的这份编号为皖政办秘[2011]168号的文件显示，安徽方面暂冻全省市县工商局、质监局及所属事业单位的机构编制、干部提拔及人员调入。 　　不仅如此，还暂时冻结了全省市县工商局、质监局及所属事业单位机构的国有资产。此举显然反映了地方政府的一种预期，即改革一旦启动，需要在人、财、物方面避免震荡的发生。 　　以人事为例，原来工商系统官员可以内部升迁，由省里面到市里面，或者市里面到省里面，甚至异地交流，而一旦属地化管理后，就只能"画地为牢"了。 　　"划归地方后，出于各种原因，质监、工商系统将难免发生一些相应的职位调整，这导致部分干部想法较多。" 广东质监系统一位人士告诉记者，"比如我以前从佛山可以调到汕头，但以后估计就很难了。"为此，曾传出某省份建议参照国土厅的领导管理方式，由上级管理下级领导班子，地方管理财、物，避免这种现象的发生。 　　而普通的公务员则更关注收入的变化，划归地方后，个人待遇也要和当地公务员看齐，归到富裕地区薪酬可能上涨，归到贫困地区收入就可能下降。上述广东和上海的公务员则表示并不担心，"我们这里是经济发达地区，下到地方的收入可能更高。" 　　据了解，下一步可能将成立以国务院办公厅牵头，中央编办和工商总局、质检总局分管人事体制工作的领导参加的部级协调小组，共同研究改革中遇到的问题。 　　改革轮回与成败之争 　　相比对个人进退的顾虑，更大的担忧来自对改革成败的思量。 　　工商部门的垂直管理始于1998年底。1999年以来，工商、质监、国土、药监部门都实施省级以下垂直管理模式。当时主流意见认为这一改革有利于使食品安全执法摆脱地方保护主义的操控和干预。 　　但到了2008年，根据国务院办公厅文件，药监被改为地方管理模式。加上此次质监、工商部门的变动，食品监管资源有在地方层面整合的趋势。 　　12年改革走了一个轮回，属地化管理又能否胜任食品安全保障之责? 　　"垂直管理时，地方无法调动工商、质检部门的力量，因此在监管食品安全上缺乏抓手。将工商和质检下放则可以有效地归地方统一管辖，可以减少相互扯皮现象，有利于落实地方政府负总责。"一位上海市的质检人士向本报记者表示。 　　但工商、质检部门下放地方后，地方政府会有更多便利干预质检、工商部门对食品安全的执法。这种情况在质监、工商垂直管理之前就一直存在，在2008年后药监部门按下放地方过程中，也有类似的担忧声音。 　　据了解，当年全国19个省区的1144名基层药监局局长曾联名"上书"，在"致党和国家领导人一封公开信"中写道:"平时不出事，你好我也好，一旦出了事，地方政府就会千方百计大事化小，小事化了，隐瞒遮掩，推脱责任。" 　　当然，也有部分观察人士对属地化管理持乐观态度。他们认为，现在已不同于12年前，近年对地方政府一把手的问责机制日益严厉，地方一把手面临很大的食品安全压力。在这种情况下，药监、质监、工商部门相继下放，让食品监管资源和权责在地方层面整合，是一种合理的趋势。 　　"为使地方政府权责一致，发生恶性事件时有能力监管而又不推脱责任，把垂直管理改回属地管理非常有必要，把责任跟乌纱帽相连，是现在有效的治理机制。"国家行政学院教授竹立家说。

法制网合肥2月9日电 今天，安徽省省长王学军在安徽省十二届人大三次会议上说，今年该省将完成省级以下工商、质检、食品药品行政管理体制调整改革，工商、质检、食品药品部门将划归地方政府管理。 　　王学军表示，安徽省将坚持与国务院机构改革和职能转变相衔接，稳步推进大部门制改革，承接落实好取消下放的审批事项。加快事业单位分类改革，分级建立集中统一的公共资源交易平台。 　　据了解，安徽省工商、质检、食品药品行政管理体制调整改革已在筹备过程中，春节刚过，新组建的合肥市食品药品监督管理局即正式挂牌，整合原合肥市食安办、卫生(食药监)、质监、工商等部门的食品药品监管职责，主要负责全市食品生产、流通、餐饮服务环节食品安全监管和药品、医疗器械生产、流通、使用全过程质量安全监管。

p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 上证报中国证券网讯 露笑科技8月9日晚间公告称，公司8月8日与合肥市长丰县人民政府签署了共同投资建设第三代功率半导体(碳化硅)产业园的战略合作框架协议，双方将在合肥市长丰县共同投资建设第三代功率半导体(碳化硅)产业园，包括但不限于碳化硅等第三代半导体的研发及产业化项目，包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产，项目投资总规模预计100亿元。 /p p 　　合肥市长丰县人民政府将为该项目提供优惠政策、资金(包括但不限于股权、债权投资)支持；为该项目提供土地、基础设施配备、用工等保障，对该项目的投资建设及运营提供必要的支持与协助等。 /p p 　　露笑科技主要从事漆包线、机电、蓝宝石和新能源汽车业务的生产、销售。公司是国内领先的电磁线生产龙头企业，2019年完成不良资产剥离和顺宇洁能优质发电业务的资产并表，形成“新能源+制造业”双轮驱动的产业布局。 /p p 　　目前，公司正在进行非公开发行，公司拟定增募资投资碳化硅项目，并与中科钢研、国宇中宏达成战略合作。新建碳化硅衬底片产业化项目完成后，公司将形成长晶炉制造与衬底片生产的完整产业链，初步完成在碳化硅产业的布局，碳化硅衬底片有望成为公司新的业绩增长点。 /p p br/ /p

第三代半导体材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力，更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV)，亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看，较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓，而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)，被行业称为第三代半导体材料的双雄。专利一般是由政府机关或者代表若干国家的区域性组织根据申请而颁发的一种文件，这种文件记载了发明创造的内容，并且在一定时期内产生这样一种法律状态，即获得专利的发明创造在一般情况下他人只有经专利权人许可才能予以实施。在我国，专利分为发明、实用新型和外观设计三种类型。专利文献作为技术信息最有效的载体，囊括了全球90%以上的最新技术情报，相比一般技术刊物所提供的信息早5～6年，而且70%～80%发明创造只通过专利文献公开，并不见诸于其他科技文献，相对于其他文献形式，专利更具有新颖、实用的特征。可见，专利文献是世界上最大的技术信息源，另据实证统计分析，专利文献包含了世界科技技术信息的90%～95%。如此巨大的信息资源远未被人们充分地加以利用。事实上，对企业组织而言，专利是企业的竞争者之间惟一不得不向公众透露而在其他地方都不会透露的某些关键信息的地方。因此，通过对专利信息细致、严密、综合、相关的分析，可以从其中得到大量有用信息。基于此，仪器信息网特统计分析了第三代半导体中碳化硅材料的专利信息，以期为从业者提供参考。（本文搜集信息源自网络，不完全统计分析仅供读者参考，时间以专利申请日为准）专利申请趋势分析（1985-2021）专利申请趋势分析（2010-2020）本次统计，以碳化硅为关键词进行检索，共涉及专利总数量为66318条（含世界知识产权组织940条专利），其中发明专利53498条、实用新型专利11780条和外观专利100条。从专利申请趋势分析（1985-2021）可以看出，2018年前相关专利呈现出不断增长的趋势，尤其是2018年之前十年的增长速度很快，2018年专利申请数量达到巅峰8081件，但此后专利申请量开始减少。这表明在18年前十年是碳化硅材料的研究高峰期，此后研发强度逐渐降低，一般而言这也意味着相关产业的前期研发已完成，步入了产业化阶段，市场生命周期进入成长期（行业生命周期分为四个阶段形成期、成长期、成熟期和衰退期）。由于数据采集时未到2021年底，2021年数据趋势不具有代表性。申请人数量趋势分析（2010-2020）发明人数量趋势分析（2010-2020）进一步分析2010-2020年之间的专利申请人数量趋势可以发现，申请相关专利的自然人也在18年之后略有下降。这表明在相关领域持续投入研发的企事业单位和科研院所也在逐渐减少，市场竞争机制加剧，企业的生命力越来越短，市场呈现出竞争对手减少的态势，未来市场将逐渐淘汰一些研发不足的企业。从发明人数量趋势变化可以发现，相关发明人在2019年达到顶点，但2018-2020年之间逐渐比较平稳，这表明相关研发工作也不在大规模招聘研发人员，未来从业者数量将趋于平稳。（专利申请人就是有资格就发明创造提出专利申请的自然人、法人或者其他组织，本调研中大部分为企事业单位和科研院所；专利法所称发明人或者设计人，是指对发明创造的实质性特点作出创造性贡献的人）TOP10申请人专利量排行及专利类型分布TOP10发明人专利量（排除不公告姓名）那么从事相关研发工作的主要有哪些单位呢？从申请人专利量排行可以看出，中芯国际在碳化硅领域的布局较多，其北京和上海的公司都要大量专利布局。具体来看，中芯国际的专利主要分布于半导体器件中的碳化硅层的生长、掺杂、刻蚀等工艺方面；三菱电机的专利主要集中于外延晶片的制造和相关半导体装置等方面。中芯国际和三菱不仅在中国发明专利量方面领先，同时发明授权专利数量也较多。碳化硅相关专利申请区域统计通过对区域专利申请量进行统计能够了解到目前专利技术的布局范围以及技术创新的活跃度，进而分析各区域的竞争激烈程度。从专利申请区域可以看出，碳化硅专利申请人主要集中于江苏省、广东省等，这些地区都是半导体产业发达的地区，其在第三代半导体方面的布局也快人一步。需要注意的是，本次统计以碳化硅为关键词检索，部分检索专利非半导体领域，相关结仅供参考。

p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 近日，北京天科合达半导体股份有限公司（以下简称“天科合达”）第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目开工仪式举行。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img.dramx.com/website/dramx/20200819094128_2.png" / /p p style=" text-align: center " Source：天科合达 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 资料显示，第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目是天科合达自筹资金建设的用于碳化硅晶体衬底研发及生产的项目，总投资约9.5亿元人民币，总建筑面积5.5万平方米，新建一条400台/套碳化硅单晶生长炉及其配套切、磨、抛加工设备的碳化硅衬底生产线，项目计划于& nbsp 2022年年初完工投产，建成后可年产碳化硅衬底12万片。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 北京天科合达半导体股份有限公司总经理杨建表示，目前第三代半导体行业正处于蓬勃发展的阶段，近两年国家对第三代半导体产业高度重视，天科合达公司作为国内领先的碳化硅晶片生产企业和全球主要碳化硅晶片生产企业之一，该项目在大兴区黄村镇顺利开工建设，标志着北京市SiC衬底材料和器件的产业进程将进一步加速发展，对于促进我国碳化硅半导体产业延伸，引领第三代半导体产业发展具有重要的示范意义。 /p h4 科创板IPO申请已获上交所问询 /h4 p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 资料显示，天科合达于2006年9月由新疆天富集团、中国科学院物理研究所共同设立，目前注册资本为18384万元，是一家专业从事第三代半导体碳化硅（SiC）晶片研发、生产和销售的高新技术企业，是全球SiC晶片的主要生产商之一，拥有一个研发中心和一个集晶体生长-晶体加工-晶片加工-清洗检测的全套碳化硅晶片生产基地；全资子公司—新疆天科合达蓝光半导体有限公司位于新疆石河子市，主要进行碳化硅晶体生长。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 目前，天科合达正在闯关科创板，7月14日，上交所正式受理该公司的科创板申请，目前其审核状态为“已问询”。根据招股说明书（申报稿）显示，天科合达此次拟募集资金5亿元，拟用于第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 申报稿显示，天科合达第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目计划投资总额为9.6亿元，其中以募集资金投入金额为5亿元，将主要建设一个包括晶体生长、晶片加工和清洗检测等全生产环节的生产基地。项目投产后年产12万片6英寸碳化硅晶片，其中6英寸导电型碳化硅晶片约为8.2万片，6英寸半绝缘型碳化硅晶片约为3.8万片。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 根据国家发改委发布的《战略型新兴产业重点产品和服务指导目录（2016年版）》，碳化硅等电子功能材料列入战略型新兴产业重点产品目录。根据工信部、国家发改委、科技部与财政部联合发布的《新材料产业发展指南》，宽禁带半导体材料属于鼓励发展的“关键战略材料”，大尺寸碳化硅单晶属于“突破重点应用领域急需的新材料”。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 根据2017年科技部发布的《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》，针对碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等为代表的宽禁带半导体技术对关键制造装备的需求，开展大尺寸（6英寸）宽禁带半导体材料制备、器件制造、性能检测等关键装备与工艺研究已经列为我国“十三五”期间先进制造领域的重点任务。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 作为宽禁带半导体器件制造的关键原材料，碳化硅衬底材料制造的技术门槛较高，国内能够向企业用户稳定供应4英寸及6英寸碳化硅衬底的生产厂商相对有限。受中美贸易环境等经济局势影响，近年来我国碳化硅器件厂商的原材料供应受到较大程度的制约，下游市场出现了供不应求的局面。提高碳化硅衬底材料的国产化率、实现进口替代是我国宽禁带半导体行业亟需突破的产业瓶颈。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 天科合达表示，公司拟投资建设的第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目在扩大现有产能的基础上，通过进一步优化工艺技术，能够实现对下游客户的稳定批量供应，缓解下游市场对碳化硅衬底材料的迫切需求。同时能够进一步提升核心产品的竞争力，提高公司在国内和国际的市场地位，增强在宽禁带半导体材料领域的影响力。 /p

中国科学技术大学郭光灿院士团队在碳化硅色心高压量子精密测量研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时、王俊峰等与中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所高压团队研究员刘晓迪等合作，在国际上首次实现了基于碳化硅中硅空位色心的高压原位磁探测。该技术在高压量子精密测量领域具有重要意义。3月23日，相关研究成果以Magnetic detection under high pressures using designed silicon vacancy centres in silicon carbide为题，在线发表在《自然材料》上。高压技术广泛应用于物理学、材料科学、地球物理和化学等领域。特别是压力下高临界温度超导体的实现，引起了学术界的关注。然而，原位高分辨率的磁测量是高压科学研究的难题，制约高压超导抗磁行为和磁性相变行为的研究。传统的高压磁测量手段如超导量子干涉仪难以实现金刚石对顶砧中微米级样品的弱磁信号的高分辨率原位探测。为了解决这一关键难题，金刚石NV色心的光探测磁共振技术已被用于原位压力诱导磁性相变检测。而由于NV色心具有四个轴向，且其电子自旋的零场分裂是温度依赖的，不利于分析和解释测量得到的光探测磁共振谱。针对高压磁探测的难题，研究组加工了碳化硅对顶砧(又称莫桑石对顶砧)，然后在碳化硅台面上利用离子注入产生浅层硅空位色心，并利用浅层色心实现高压下的原位磁性探测。碳化硅中的硅空位色心只有单个轴向，且因电子结构的特殊对称性，该色心电子自旋的零场分裂是温度不敏感的，可较好地避免金刚石NV色心在高压传感应用中遇到的问题。研究组刻画了硅空位色心在高压下的光学和自旋性质，发现其光谱会蓝移，且其自旋零场分裂值随压力变化较小(0.31 MHz/GPa)，远小于金刚石NV色心的变化斜率14.6 MHz/GPa。这将利于测量和分析高压下的光探测磁共振谱。以此为基础，研究组基于硅空位色心光探测磁共振技术观测到钕铁硼磁体在7GPa左右的压致磁相变，并测量得到钇钡铜氧超导体的临界温度-压力相图。实验装置和实验结果如图所示。该实验发展了基于固态色心自旋的高压原位磁探测技术。碳化硅材料加工工艺成熟，可大尺寸制备，且相对金刚石具有较大的价格优势。该工作为磁性材料特别是室温超导体高压性质的刻画提供了优异的量子研究平台。该成果得到审稿人的高度评价：“总的来说，我发现这项工作非常有趣，通过展示碳化硅中室温自旋缺陷作为原位高压传感器的使用。我认为这项工作可以为使用碳化硅对顶砧的量子材料的新研究打开大门。”研究工作得到科技部、国家自然科学基金、中科院、安徽省、中国科大和四川大学的支持。实验结果和示意图。a、碳化硅对顶砧和浅层硅空位色心探测磁性样品示意图；b、硅空位色心零场劈裂随压力的变化关系；c、钕铁硼材料的磁性相变探测；d、钇钡铜氧超导材料的Tc-P相图；e、基于碳化硅中硅色心实现高压原位磁探测的示意图。

碳和硅的原子序数分别为6和14，在元素周期表中处于碳族元素的第二和第三周期，即上下相邻的位置。这种位置关系，表明它们在某些方面具有类似的性质。碳元素在我们的生活中无处不在，含碳化合物是生命的物质基础。硅也在地壳中的含量巨大，尤其是它在半导体和现代通讯业中的应用，推动了人类文明的发展。在化学的世界里，碳和硅是同一族的亲兄弟；在我们生活的地球上，他们共存了数十亿年，却没有结成生死与共的牢固友谊，自然界中的碳化硅矿石十分罕见。1824年，瑞典科学家Jons Jakob Berzelius在合成金刚石时观察到碳化硅（SiC）的存在，就此拉开了人类对于碳化硅材料研究的序幕。直到1891年，美国人E.G. Acheson在做电熔金刚石实验时，偶然得到了碳化硅。当时误认为是金刚石的混合体，故取名金刚砂。1893年，Acheson研究出来了工业冶炼碳化硅的方法，也就是大家常说的艾奇逊炉，并一直沿用至今。这种方法是同以碳质材料为炉芯体的电阻炉，通电加热石英SiO2和碳的混合物生成碳化硅。C和Si同族两兄弟强强联手，使得碳化硅这种材料拥有许多优异的化学和物理特性：优越的化学惰性、高硬度、高强度、较低的热膨胀系数以及高导热率，同时它还是一种半导体。纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同，而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色，透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC（称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体，已发现70余种。中国碳化硅与世界先进水平的差距主要集中在四个方面：一是在生产过程中很少使用大型机械设备，很多工序依靠人力完成，人均碳化硅产量较低；二是在碳化硅深加工产品上，对粒度砂和微粉产品的质量管理不够精细，产品质量的稳定性不够；三是某些尖端产品的性能指标与发达国家同类产品相比有一定差距；四是冶炼过程中一氧化碳直接排放。碳化硅的制品之一的碳化硅陶瓷具有的高硬度、高耐腐蚀性以及较高的高温强度等特点，这使得碳化硅陶瓷得到了广泛的应用。如今，碳化硅的应用已从最早期的磨料，发展到轴承、半导体、航空航天和化学等多个领域。微反应器由于化学品和微通道内壁超高的接触表面积，对内壁材质的要求非常严苛。微通道反应器也成为了碳化硅的一个重要应用。究竟什么样的碳化硅适用于制造微通道反应器吗？从表1的数据可以看出，在40%浓度氢氟酸的腐蚀下，康宁UniGrain™ 碳化硅的抗腐蚀性比市场上供应的碳化硅好300倍。在30%浓度氢氧化钠的条件下，康宁碳化硅的抗腐蚀性也明显优与市场上供应的碳化硅。哈氏合金是一种被大家所熟知、具有良好抗腐蚀性和热稳定性的材料。那我们的Unigrain™ 碳化硅与这种超抗腐蚀材料相比，是否能更胜一筹呢？通过表2中数据可以看出，Unigrain™ 碳化硅在40%HF、220℃条件下的年腐蚀量远远小于哈氏合金HC-2000，HC-22, HC-276，Inconel 625在20%HF、52℃条件下的年腐蚀量。二、高纯度 - 材料的均匀性微反应器通道尺寸小，如何保证通道无死区，物料无残留呢？一方面与微反应器通道的设计有关，另一方面与反应器材质有关。用扫描电镜SEM对 Corning® UniGrain™ 碳化硅进行了材料微结构分析。结果显示，UniGrain™ 碳化硅烧结粒度很小，在 5 ~ 20 μm之间，并且结构致密且均匀。因此反应通道表面平滑，确保了反应的稳定性。通过下列电镜对比图，很容易发现，市场上的碳化硅烧结粒度和微结构均匀度与UniGrain™ 碳化硅有明显的差异。三、耐冷热冲击为了适应化学反应中不断出现的高温或低温条件，微通道反应器材料还需要具有高度耐冷热冲击的性能。康宁UniGrain™ 碳化硅拥有超4x10-6/oC的低热膨胀系数, 确保了反应器能抵抗反应带来的大量冷热冲击。做好反应器，材料是根本！碳化硅有70多种晶型，康宁UniGrain™ 碳化硅和普通碳化硅不一样；就像康宁锅和其它玻璃锅不一样；康宁大猩猩盖板玻璃和其它玻璃不一样。除了上诉的三点以外，UniGrain™ 碳化硅还拥有110~180 W/m.K（常温）超高导热性，15MPa超高模块暴裂压力。并且它没有周期性疲劳，使用寿命长达20年以上。 四、康宁专利结构设计康宁微通道反应器采用模块化结构：独特“三明治”多层结构设计 集“混合/反应”和“换热”于一体，精准控制流体流动分布，极大地提升了单位物料的反应换热面积 （1000倍）。专利的“心型”通道结构设计，高度强化非均相混合系列，提高混合/传质效率 （100 倍)。康宁以客户需求为导向，提供从入门教学 、工艺研发 –到工业化生产全周期解决方案。康宁反应器技术知识产权声明康宁致力于向客户提供业内领先的产品和服务，并持续投入反应器技术的研发。康宁拥有一系列覆盖全球的反应器技术专利，截止至2019年3月5日，康宁在全球范围内共申请相关专利224项，已授权157项，其中中国授权专利34项。制造或销售康宁专利所覆盖的产品或使用康宁专利所保护的工艺需获得康宁授权。未经授权擅自使用康宁专利即构成侵权。康宁对侵犯知识产权的行为零容忍，将采取一切必要的手段保护其知识产权。 五、全周期解决方案• 康宁碳化硅反应器能处理所有化学体系包括氢氟酸和高温强碱体系，超高的混合，反应，换热性能；• 可针对研发平台的需求，调整模块数量，灵活拆分组合来实现不同工艺路线；• 可根据项目需要，与G1玻璃反应器组合使用，使得装置好用而且“看得见”；• 适用于工艺快速筛选、工艺优化和小吨位批量合成生产；• 国内已有相当多企业建立了数百套多功能平台和数十套工业化装置。每一台康宁微通道反应器，都凝聚着康宁科学家160多年对材料科学和工艺制造的专业知识和宝贵经验！

12月30日，记者从科友半导体获悉，公司试验线再传捷报，科友半导体通过自主设计制造的电阻长晶炉产出直径超过8吋的碳化硅单晶，晶体表面光滑无缺陷，最大直径超过204mm。这是科友半导体于今年10月在6吋碳化硅晶体厚度上实现40mm突破后，在碳化硅晶体生长尺寸上取得的又一重大突破。科友半导体从实现6吋碳化硅晶体稳定生长开始，就着手布局8吋碳化硅晶体研发，并得到了当地政府、科技等部门的关注和支持。在历经数年的研发实验、成功制备出8吋碳化硅电阻长晶炉后，着力解决了大尺寸长晶过程中温场分布不均匀以及气相原料碳硅比和输运效率等问题，同时专项攻关解决应力大导致的晶体开裂问题。在多年无数次的探索、模拟、实验、重复、改进后，借助科友半导体自主研发的热场稳定性高、工艺重复性好的电阻长晶炉，研发团队终于掌握了8吋碳化硅晶体生长室内温场分布和高温气相输运效率等关键技术，获得了品质优良的8吋碳化硅单晶，为实现下一步的8吋碳化硅晶体产业化量产打下坚实的基础。在碳化硅产业链成本中，衬底占比约为47%，是最“贵”的环节，同时也是整个产业链中技术壁垒最高的环节。国际上8吋碳化硅单晶衬底研制成功已有报道，但迄今尚未有产品投放市场。8吋碳化硅长晶工艺的突破，意味着科友半导体在单晶制备技术水平上达到了一个新的高度。资料显示，科友半导体全称哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司，于2018年5月成立，是一家国家级高新技术企业，专注于半导体装备研发、衬底制造、器件设计、技术转移和科研成果转化。公司以哈尔滨为总部，打造国家级第三代半导体装备与材料创新中心。

日前，英飞凌工业功率控制事业部大中华区市场推广总监陈子颖先生和英飞凌科技电源与传感事业部大中华区应用市场总监程文涛先生在媒体采访中就第三代半导体技术价值、产业发展和技术趋势进行了深入解读。进入后摩尔时代，一方面，人类社会追求以万物互联、人工智能、大数据、智慧城市、智能交通等技术提高生活质量，发展的步伐正在加速。另一方面，通过低碳生活改善全球气候状况也越来越成为大家的共识。目前全球能源需求的三分之一左右是用电需求，能源需求的日益增长，化石燃料资源的日渐耗竭，以及气候变化等问题，要求我们去寻找更智慧、更高效的能源生产、传输、配送、储存和使用方式。在整个能源转换链中，第三代半导体技术的节能潜力可为实现长期的全球节能目标做出很大贡献。除此之外，宽禁带产品和解决方案有利于提高效率、提高密度、缩小尺寸、减轻重量、降低总成本，因此将在交通、数据中心、智能楼宇、家电、个人电子设备等等极为广泛的应用场景中为能效提升做出贡献。例如在电力电子系统应用中，一直期待1200V以上耐压的高速功率器件出现，这样的器件当今非SiC MOSFET莫属。而硅MOSFET主要应用在650V以下的中低功率领域。除高速之外，碳化硅还具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率等特点，尤其适合对高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等恶劣条件要求较高的应用。功率密度是器件技术价值的另一个重要方面。SiC MOSFET芯片面积比IGBT小很多，譬如100A/1200V的SiC MOSFET芯片大小大约是IGBT与续流二级管之和的五分之一。因此，在高功率密度和高速电机驱动应用中，SiC MOSFET的价值能够得到很好的体现，其中包括650V SiC MOSFET。在耐高压方面，1200V以上高压的SiC高速器件，可以通过提高系统的开关频率来提高系统性能，提高系统功率密度。这里举两个例子：电动汽车直流充电桩的功率单元，如果采用Si MOSFET，则需要两级LLC串联，电路复杂，而如果采用SiC MOSFET，单级LLC就可以实现，从而大大提高充电桩的功率单元单机功率。三相系统中的反激式电源，1700V SiC MOSFET也是完美的解决方案，可以比1500V硅MOSFET损耗降低50%，提高效率2.5%。在可靠性和质量保证方面，SiC器件有平面栅和沟槽栅两种类型，英飞凌的沟槽栅SiC MOSFET能很好地规避平面栅的栅极氧化层可靠性问题，同时功率密度也更高。正是由于SiC MOSFET这些出色的性能，其在光伏逆变器、UPS、ESS、电动汽车充电、燃料电池、电机驱动和电动汽车等领域都有相应的应用。然而，碳化硅是否会成为通吃一切应用的终极解决方案呢？众所周知，硅基功率半导体的代表——IGBT技术，在进一步提升性能方面遇到了一些困难。开关损耗与导通饱和压降降低相互制约，降低损耗和提升效率的空间越来越小，于是业界开始希望SiC能够成为颠覆性的技术。但是，这样的看法这不是很全面。首先，以英飞凌为代表的硅基IGBT的技术也在进步，采用微沟槽技术的TRENCHSTOP™ 5，IGBT7是新的里程碑，伴随着封装技术的进步，IGBT器件的性能和功率密度越来越高。同时，针对不同的应用而开发的产品，可以做一些特别的优化处理，从而提高硅器件在系统中的表现，进而提高系统性能和性价比。因此，第三代半导体的发展进程，必然是与硅器件相伴而行，在技术发展的同时，还有针对不同应用的大规模商业化价值因素的考量，期望第三代器件很快在所有应用场景中替代硅器件是不现实的。产业化之路英飞凌1992年开始研发SiC功率器件，1998年建立2英寸的生产线，2001年推出第一个SiC产品，今年正好20周年。20年来碳化硅技术在进步，2006年发布采用MPS技术的二极管，解决耐冲击电流的痛点；2013年推出第五代薄晶圆技术二极管，2014年——2017年先后发布SiC JFET，第五代1200V二极管，6英寸技术和SiC沟槽栅MOSFET。从英飞凌SiC器件的发展史，可以看出SiC技术的发展历程和趋势。我们深知平面栅的可靠性问题，在沟槽栅没有开发完成之前，通过SiC JFET这一过渡产品，帮助客户快速进入SiC应用领域。从技术发展趋势来看，SiC MOSFET比IGBT更迫切地需要转向沟槽栅，除了功率密度方面的考量之外，更注重可靠性问题。在产业层面，当时间来到21世纪的第三个十年，整个第三代半导体产业格局相对于发展初期已经发生了巨大的变化。具体而言，碳化硅产业正在加速垂直整合，而氮化镓产业形成了IDM以及设计公司和晶圆代工厂合作并存的模式。这些都显示出，第三代半导体产业已经进入了大规模、高速发展的阶段。当然，与硅基器件行业相比，第三代半导体产业发展时间相对较短，在标准化、成熟度等方面还有很长的路要走，尤其是在品质与长期可靠性方面，还有大量的研究和验证工作要做。英飞凌在标准化、品质管理和可靠性方面拥有丰富的经验和公认的优势，在第三代器件发展之初就开始持续投入大量的资源，对此进行深入的分析、研究和优化，不断推动第三代半导体行业的稳健发展。为此，英飞凌发表了《碳化硅可靠性白皮书》，论述英飞凌如何控制和保证基于SiC的功率半导体器件的可靠性。成果和趋势当前，第三代半导体在技术层面值得关注的领域很多。例如碳化硅晶圆的冷切割技术，器件沟道结构优化，氮化镓门极结构优化，长期可靠性模型、成熟硅功率器件模块及封装技术的移植等等，都会对第三代半导体长期发展产生深远的影响。这几个领域也正是英飞凌第三代半导体产品开发过程中所专注和擅长的领域。具体而言，2018年英飞凌收购了位于德累斯顿的初创公司Siltectra。该公司的冷切割（Cold Split）创新技术可高效处理晶体材料，最大限度减少材料损耗。英飞凌利用这一冷切割技术切割碳化硅晶圆，可使单片晶圆产出的芯片数量翻倍，从而有效降低SiC成本。在中低功率SiC器件方面，去年英飞凌在1200V系列基础上，发布了TO-247封装的650V CoolSiC™ MOSFET，进一步完善了产品组合。目前贴片封装的650V产品系列正在开发当中。在氮化镓方面，今年五月我们推出了集成功率级产品CoolGaN™ IPS系列，成为旗下众多WBG功率元件组合的最新产品。IPS基本的产品组合包括半桥和单通道产品，目标市场为低功率至中功率的应用，例如充电器、适配器以及其他开关电源。代表产品600V CoolGaN™ 半桥式IPS IGI60F1414A1L，8x8 QFN-28封装，可为系统提供极高的功率密度。此产品包含两个140mΩ/600V增强型HEMT开关以及EiceDRIVER™ 系列中的氮化镓专用隔离高低侧驱动器。在高压方面，碳化硅产品会继续朝着发挥其主要特性的方向发展，耐压更高，2-3kV等级的产品会相继面世。同时，英飞凌会利用成熟的模块技术、低寄生电感、低热阻的封装技术等，针对不同的应用开发相应产品。比如，低寄生电感封装可以让SiC器件更好发挥高速性能，低热阻的封装技术虽然成本略高，但可以有效提高器件电流输出能力，从而实际上降低了单位功率密度的成本。

第三代半导体材料又被称之为宽禁带半导体材料。主要包括碳化硅（SiC）、氮化嫁（GaN）、金刚石等。目前其主要在半导体照明、激光器和探测器、电力电子器件等领域应用。相比于第一、二代半导体材料，第三代半导体材料的物理特性方面优势十分明显，比如禁带宽度大、较高的热导率、较高的击穿电场以及更高的抗辐射能力等等，正是因为上述这些优势，第三代半导体材料是制作高频、高温、抗辐射及大功率器件的优异材料。而碳化硅作为第三代半导体家族的重要一员，其具有高热导率、高击穿场、高饱和电子迁移率、抗辐射和化学性质稳定等突出优点。而碳化硅器件具有开关频率高、功率密度高、损耗低、尺寸小等优点，可以在高功率、高频以及极端特殊环境下应用，例如在清洁能源汽车、车载充电器、城市轨道交通、城市输电等领域己经得到应用，并显示出优异的性能。同时碳化硅与氮化镓具有相近的晶格常数与热膨胀系数，是GaN薄膜异质外延生长的理想衬底材料，可以在半绝缘的SiC衬底上外延GaN薄膜制备一系列的微波射频器件，其研发生产将会推动5G技术的快速发展与应用。由于碳化硅广阔的市场前景，各国自上世纪八十年代以来便制订了一系列相关的科研计划并不断加大相关领域的研发投入。我国虽然碳化硅领域的相关研究起步较晚，但经过我国科研工作者二十多年的研究，相关工作也己取得突破性的进展。一系列重大项目的快速推进，如科技部863计划2002年启动的“碳化硅单晶衬底制备”项目、2006年启动的“2英寸以上半绝缘碳化硅材料与功率电子器件”项目、2011年启动的“高压大容量碳化硅功率器件的研发”项目等，使得国内碳化硅行业快速发展，在我国军事、航天、通讯等各领域得到应用。针对于此，仪器信息网分析和统计了2018-2020年，三年来的碳化硅相关的学位论文，共计232篇。碳化硅不仅可用于第三代半导体领域，盘点论文已剔除非半导体领域的研究，论文的研究方向覆盖了碳化硅材料制备、工艺开发、器件研究、应用分析等方面。学位论文数量排行图中给出的是学位论文三年间发表数量前九名，可以看出，电子科技大学在碳化硅领域多有建树。具体论文内容来看，电子科技大学的研究主要集中于MOSFET驱动电路、器件设计等方面。哈尔滨工业大学的研究方向主要是碳化硅的具体应用和抛光工艺。从近三年可以看出，2020年明显论文数量下降，而2019年还有所上升。这一结果并不能表明碳化硅半导体材料的研究热度变化，这可能是由于2020年发表的部分论文签署了论文保密协议，存在论文披露的滞后性。进一步，我们统计盘点了各高校的论文指导教师名单，需要注意的是，部分论文存在校外指导。（以下排名不分先后）学校论文指导教师安徽工业大学周郁明北方工业大学曹淑琴、韩军北京交通大学郑琼林、杨中平、林飞、李艳、郭希铮大连理工大学夏晓川、梁红伟、张建伟、杜国同、王德君、唐大伟、电子科技大学赵建明、何金泽、荣丽梅、张小川、周泽坤、邓小川、张有润、张金平、罗小蓉、杜江锋、徐红兵、钟其水、王雷、毕闯、李辉、东南大学孙立涛、徐涛、顾伟、孙伟锋、陆生礼、陈健、王继刚、广东工业大学阎秋生广西大学万玲玉贵州大学高廷红桂林电子科技大学李琦哈尔滨工程大学王颖哈尔滨工业大学周密愉、董尚利、杨剑群、翟文杰、杨明、郭亮、贲洪奇、高强、王晨曦、徐永向、张东来、李春、张国强、王高林杭州电子科技大学王颖、刘广海、合肥工业大学徐卫兵河北工业大学张保国、李尔平、湖北工业大学潘健湖南大学王俊、熊劼、陈鼎、高凤梅、姜燕、雷雄、沈征、帅智康华北电力大学崔翔、赵志斌、温家良、赵志斌、魏晓光、韩民晓、蒋栋、欧阳晓平华南理工大学姚小虎、Timothy C. Germann、耿魁伟、陈义强、华侨大学于怡青、胡中伟、段念、黄辉、郭新华、陈一逢、华中科技大学傅华华、梁琳、林磊、康勇、彭力、淮北师范大学刘忠良吉林大学吴文征、邢飞、赵宏伟、陈巍、呼咏、吉野辰萌、张文璋、赵继、李志来江南大学倪自丰江苏大学乔冠军昆明理工大学彭劲松、陈贵升、兰州大学张利民兰州交通大学汪再兴、杜丽霞、白云兰州理工大学卢学峰南方科技大学邓辉南京大学陆海、吴兴龙南京航空航天大学魏佳丹、秦海鸿、邢岩南京理工大学董健年青岛科技大学于飞三峡大学孙宜华、姜礼华、厦门大学孙道恒、王凌云山东大学马瑾、葛培琪、徐现刚、彭燕、李康、高峰、陈延湖、白云、王军上海电机学院赵朝会、杨馄、上海师范大学陈之战深圳大学彭建春沈阳工业大学何艳、关艳霞、苏州大学陶雪慧、太原理工大学杨毅彪天津大学徐宗伟、李连钢、天津工业大学宁平凡、孙连根、于莉媛、高志刚、张牧、高圣伟、黄刚、牛萍娟天津理工大学王桂莲武汉工程大学满卫东武汉科技大学柯昌明武汉理工大学涂溶、章嵩西安电子科技大学贾仁需、乐立鹏、王悦湖、汤晓燕、张玉明、戴显英、倪炜江、张艺蒙、宗艳民、张金平、郭辉、黄维、段宝兴、西安工程大学朱长军、李连碧、杨楞、张红卫、西安理工大学蒲红斌西华大学阳小明、吴小涛西南交通大学张湘湘潭大学李建成冶金自动化研究设计院王东文、陈雪松、云南大学陈秀华长安大学张林长春理工大学魏志鹏长沙理工大学谢海情、吴丽娟浙江大学祝长生、盛况、吴新科、郭清、邱建琪、何湘宁、吴建德、赵荣祥、李武华、徐德鸿郑州大学张锐郑州航空工业管理学院张锐、刘永奇中北大学梁庭中国科学技术大学刘长松、李辉、张军、李震宇、李传锋、许金时中国科学院大学陈小龙、施尔畏、黄维、夏晓彬、高大庆中国空间技术研究院于庆奎中国矿业大学伍小杰、戴鹏中国运载火箭技术研究院朱大宾重庆大学胡盛东、周林、周建林

闻泰科技11月3日在投资者互动平台表示，安世半导体在行业推出领先性能的第三代半导体氮化镓功率器件 (GaN FET)，目标市场包括电动汽车、数据中心、电信设备、工业自动化和高端电源，特别是在插电式混合动力汽车或纯电动汽车中，氮化镓技术是其使用的牵引逆变器的首选技术。目前公司的650V氮化镓（GaN）技术，已经通过车规级测试。碳化硅（SiC）产品目前已经交付了第一批晶圆和样品。2021年上半年，公司半导体业务研发投入3.93亿元（全年规划9.4亿元），进一步加强了在中高压Mosfet、化合物半导体产品SiC和GaN产品、以及模拟类产品的研发投入。在化合物半导体产品方面，目前氮化镓已推出硅基氮化镓功率器件(GaN FET)，已通过AEQC认证测试并实现量产，碳化硅技术研发也进展顺利，碳化硅二极管产品已经出样。

2024年7月9日，由中国材料研究学会主办、欧洲材料研究学会联合主办、广东工业大学协办的中国材料大会2024暨第二届世界材料大会在广州白云国际会议中心盛大开幕。本届大会是在加快推进高水平科技自立自强大背景下举办的新材料领域跨学科、跨领域、跨行业的学术交流大会，是中国新材料界学术水平高、涉及领域广、前沿动态新的品牌大会。借此盛会，仪器信息网采访了深圳升华三维科技有限公司（以下简称“升华三维”）联合创始人刘业。采访中，刘总详细阐述了升华三维在3D打印技术的材料研发、设备开发等方面做出的努力，并介绍了相应产品的应用现状和发展趋势，及公司在3D打印领域的发展规划等。仪器信息网：本次是贵公司第几次参加中国材料大会？参会感受如何？刘业：这次是我们公司参加的第四届中国材料大会。很幸运的是，从19年开始，升华三维就在材料大会上展出粉末挤出3D打印的产品。整体而言，我感觉中国材料大会的规模持续扩大，人流量越来越多。据说，本届大会的总参与人数已攀升至25,000余人，代表了中国新材料的发展，也打通了产学研的发展链条。仪器信息网：本次贵公司带来了哪些解决方案或新品？主要针对哪些市场？解决了用户的哪些痛点？刘业：升华三维主要是从事粉末挤出3D打印技术方法，在国内应该也是领航者和开创者，这是结合了3D打印和粉末冶金的新技术方法。3D打印解决成型的问题，再利用成熟的粉末冶金工艺实现脱脂烧结，从而获得产品性能，能够为客户带来不一样的增材制造方式。在此次展会现场，展出了一台粉末挤出3D打印设备，该设备采用PEP技术——Powder Extrusion Printing粉末挤出打印技术。该技术最大的价值就是打印机已经不需要高能的激光器了，成本已经从百万级别降低到几十万。另外材料的种类更多，金属、陶瓷等都可以成为原材料。而且对粉体的要求会比较低，对粒形和粒径没有特别严格的要求。PEP工艺和粉末冶金工艺有非常高的契合度。 仪器信息网：贵司相关产品的主要热点应用领域有哪些？采取了哪些产品研发计划或市场计划？刘业：主要是做装备开发——自主研发的打印机；材料开发——经过多年的发展，在难熔金属（如钨合金、钨钼钽铌等）、成型难度较大的材料（碳化硅、氮化硅、氧化物陶瓷等）等方面提出了许多解决方案。打通了从材料开发、装备开发、工艺开发到性能开发的整条产业链，主要面向科研、教育、核工业、航空航天、新能源等领域。未来希望为客户的新产品研发或异型产品的制造、低成本制造，提供新型的解决方案。仪器信息网：谈谈相关技术或产品未来的发展趋势？未来贵司将有哪些新产品和新技术发展计划？刘业：未来3D打印肯定是作为一种制造手段，会从航空航天、国防领域更多得向工业企业或消费级的领域去延伸。第二个发展趋势是材料的种类会越来越多，金属也好，陶瓷也好，我相信种类会更加的宽泛。第三个就是制造的成本也在逐渐降低，无论是选区激光熔化还是电子束的制造方式，未来的生产成本会进一步降低。我们公司也针对上述发展趋势展开了相应的研发工作，像这次推出的梯度打印设备，就是实现双材料的梯度打印成型，如钨铜打印，通过钨和铜两种材料连续渐变、交替渐变的过程，通过打印机可以直接打印。第二也会开发更多的材料，如钨合金，我们公司在钨合金的性能和特殊结构的制造方面，也得到了一些客户的认可。另外在陶瓷领域（如碳化硅、氮化硅等）也展开了相应的研究。最终还是希望面向能够批量化的生产、制备的应用场景。从打印的效率来说，我们公司也在开发新一代更高效的打印技术。在下半年会推出金属丝材，可以匹配目前市面上消费级的、大概几千块钱一台的FDM打印机。我们可以想像，未来可以实现10台、100台、1000台的打印机，再配套粉末冶金成熟的脱脂烧结工艺，就可以急剧降低3D打印的成本，尤其是金属和陶瓷的应用领域。毕竟成本和效率一直是升华三维追求的两个方向。仪器信息网：贵司在过去一年中，业绩表现如何？接下来有哪些战略规划或市场规划？刘业：在过去的一年里，我们公司始终保持着对市场的坚定信心，实现了整体业绩的有效增长。今年上半年，再次稳固了增长态势，增长率超过30%。下半年，升华三维会针对材料、装备及技术的开发，推出一系列新的产品型号，我相信下半年会有更好的表现。

近日，双良节能官网发布公告称，继之前中标的新疆大全29,220万及云南通威17,670万项目后，双良节能再获大单，中标新疆东方希望新能源有限公司6万吨/年多晶硅项目多晶硅还原炉设备，金额15,876万元；以及中标青海亚洲硅业半导体有限公司60000t/a电子级多晶硅一期项目多晶硅还原炉设备及撬块，金额5,658.422万元。两大订单合计金额高达2.15亿元。据了解，多晶硅还原炉是发生氢还原反应的场所，是直接产出多晶硅的设备。在多晶硅还原炉内，精制氯硅烷和高纯氢气在1000～1200℃下发生化学气相沉积反应，生成多晶硅沉积在载体硅芯上，随时间增长直径逐渐变大，长成多晶硅棒。新疆东方希望新能源有限公司办公室地址位于古代举世闻名的丝绸之路昌吉，新疆昌吉州准东经济技术开发区，于2016年05月05日在昌吉州工商行政管理局新疆准东经济技术开发区分局注册成立，要经营生产及销售：多晶硅；销售：硅片、铝锭、铝合金、氧化铝、PVC等。亚洲硅业（青海）股份有限公司成立于2006年12月，是全球领先的高纯硅材料供应商，国家高新技术企业。目前拥有19,000吨/年高纯多晶硅及9,000吨/年光纤级四氯化硅生产能力和185MW并网光伏电站。 先后成为国家知识产权优势企业、国家级绿色工厂、国家两化融合贯标试点企业、国家智能光伏试点示范企业、工信部绿色制造和智能制造双项支持企业、工信部工业企业知识产权运用试点企业，建有国家企业技术中心、博士后科研工作站，多晶硅产品进入工信部绿色设计产品名单。公司以数字化研发建成了全球首条全48对棒加压还原炉万吨级单体生产线，该项目获得了青海省科学技术进步一等奖。

近日，有报道称，为了发展新一代功率半导体，韩国30家本土半导体企业以及大学和研究所组建碳化硅产业联盟，以应对急速增长的碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化镓（Ga2O3）等宽禁带半导体所引领的新型功率半导体市场，从而形成韩国本土碳化硅生态圈。据悉，联盟内的30家韩国功率半导体企业将共同参与材料、零部件、设备的开发，培育与碳化硅半导体相关的材料、零部件和设备企业的发展。其中，LX Semicon将负责研发碳化硅半导体，SK siltron则负责碳化硅衬底，Hana Materials和STI将研发碳化硅半导体零件和设备技术。嘉泉大学、光云大学和国民大学将支持碳化硅半导体研发基础设施，国立纳米材料研究所和韩国陶瓷工程技术研究所将提供技术支持。宽禁带半导体就是第三代半导体，主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力，更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV)，亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看，较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓，而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)，被行业称为第三代半导体材料的双雄。基于第三代半导体的优良特性，其在通信、汽车、高铁、卫星通信、航空航天等应用场景中颇具优势。其中，碳化硅、氮化镓的研究和发展较为成熟。以SiC为核心的功率半导体，是新能源汽车充电桩、轨道交通系统等公共交通领域的基础性控件；射频半导体以GaN为原材料，是支撑5G基站建设的核心；第三代半导体在消费电子、工业新能源以及人工智能为代表的未来新领域，发挥着重要的基础作用。近年来，随着新能源汽车的兴起，碳化硅IGBT器件逐渐被应用于超级快充，展现出了强大的市场潜力，第三代半导体发展进入快车道。第三代半导体器件的生产离不开检测，以碳化硅功率器件的生产为例，只有通过对各个生产环节的检测才能不断提高良率和工艺水平。碳化硅的检测主要包括衬底检测、外延片检测、器件工艺、点穴参数、可靠性分析和失效分析。除了以上这些检测项目对应的仪器外，第三代半导体制造也离不开半导体设备，碳化硅产业链更是如此，其涉及的设备种类繁多。碳化硅的很多工艺段设备可以与硅基半导体工艺兼容，但由于宽禁带半导体材料熔点较高、硬度较大、热导率较高、键能较强的特殊性质，使得部分工艺段需要使用专用设备、部分需要在硅设备基础上加以改进。相关工艺及半导体制造设备如下，

摘要随着对性能优于硅基器件的碳化硅（SiC）功率器件的需求不断增长，碳化硅制造工艺的高成本和低良率是尚待解决的最紧迫问题。研究表明，SiC器件的性能很大程度上受到晶体生长过程中形成的所谓杀手缺陷（影响良率的缺陷）的影响。在改进降低缺陷密度的生长技术的同时，能够识别和定位缺陷的生长后检测技术已成为制造过程的关键必要条件。在这篇综述文章中，我们对碳化硅缺陷检测技术以及缺陷对碳化硅器件的影响进行了展望。本文还讨论了改进现有检测技术和降低缺陷密度的方法的潜在解决方案，这些解决方案有利于高质量SiC器件的大规模生产。前言由于电力电子市场的快速增长，碳化硅（SiC，一种宽禁带半导体）成为开发用于电动汽车、航空航天和功率转换器的下一代功率器件的有前途的候选者。与由硅或砷化镓（GaAs）制成的传统器件相比，基于碳化硅的电力电子器件具有多项优势。表1显示了SiC、Si、GaAs以及其他宽禁带材料（如GaN和金刚石）的物理性能的比较。由于具有宽禁带（4H-SiC为~3.26eV），基于SiC器件可以在更高的电场和更高的温度下工作，并且比基于Si的电力电子器件具有更好的可靠性。SiC还具有优异的导热性（约为Si的三倍），这使得SiC器件具有更高的功率密度封装，具有更好的散热性。与硅基功率器件相比，其优异的饱和电子速度（约为硅的两倍）允许更高的工作频率和更低的开关损耗。SiC优异的物理特性使其非常有前途地用于开发各种电子设备，例如具有高阻断电压和低导通电阻的功率MOSFET，以及可以承受大击穿场和小反向漏电流的肖特基势垒二极管（SBD）。性质Si3C-SiC4H-SiCGaAsGaN金刚石带隙能量（eV）1.12.23.261.433.455.45击穿场（106Vcm−1)0.31.33.20.43.05.7导热系数（Wcm−1K−1)1.54.94.90.461.322饱和电子速度（107cms−1)1.02.22.01.02.22.7电子迁移率（cm2V−1s−1)150010001140850012502200熔点（°C）142028302830124025004000表1电力电子用宽禁带半导体与传统半导体材料的物理特性（室温值）对比提高碳化硅晶圆质量对制造商来说很重要，因为它直接决定了碳化硅器件的性能，从而决定了生产成本。然而，低缺陷密度的SiC晶圆的生长仍然非常具有挑战性。最近，碳化硅晶圆制造的发展已经完成了从100mm（4英寸）到150mm（6英寸）晶圆的艰难过渡。SiC需要在高温环境中生长，同时具有高刚性和化学稳定性，这导致生长的SiC晶片中存在高密度的晶体和表面缺陷，导致衬底和随后制造的外延层质量差。图1总结了SiC中的各种缺陷以及这些缺陷的工艺步骤，下一节将进一步讨论。图1SiC生长过程示意图及各步骤引起的各种缺陷各种类型的缺陷会导致设备性能不同程度的劣化，甚至可能导致设备完全失效。为了提高良率和性能，在设备制造之前检测缺陷的技术变得非常重要。因此，快速、高精度、无损的检测技术在碳化硅生产线中发挥着重要作用。在本文中，我们将说明每种类型的缺陷及其对设备性能的影响。我们还对不同检测技术的优缺点进行了深入的讨论。这篇综述文章中的分析不仅概述了可用于SiC的各种缺陷检测技术，还帮助研究人员在工业应用中在这些技术中做出明智的选择（图2）。表2列出了图2中检测技术和缺陷的首字母缩写。图2可用于碳化硅的缺陷检测技术表2检测技术和缺陷的首字母缩写见图SEM：扫描电子显微镜OM：光学显微镜BPD：基面位错DIC：微分干涉对比PL：光致发光TED：螺纹刃位错OCT：光学相干断层扫描CL：阴极发光TSD：螺纹位错XRT：X射线形貌术拉曼：拉曼光谱SF：堆垛层错碳化硅的缺陷碳化硅晶圆中的缺陷通常分为两大类：（1）晶圆内的晶体缺陷和（2）晶圆表面处或附近的表面缺陷。正如我们在本节中进一步讨论的那样，晶体学缺陷包括基面位错（BPDs）、堆垛层错（SFs）、螺纹刃位错（TEDs）、螺纹位错（TSDs）、微管和晶界等，横截面示意图如图3（a）所示。SiC的外延层生长参数对晶圆的质量至关重要。生长过程中的晶体缺陷和污染可能会延伸到外延层和晶圆表面，形成各种表面缺陷，包括胡萝卜缺陷、多型夹杂物、划痕等，甚至转化为产生其他缺陷，从而对器件性能产生不利影响。图3SiC晶圆中出现的各种缺陷。（a）碳化硅缺陷的横截面示意图和（b）TEDs和TSDs、（c）BPDs、（d）微管、（e）SFs、（f）胡萝卜缺陷、（g）多型夹杂物、（h）划痕的图像生长在4°偏角4H-SiC衬底上的SiC外延层是当今用于各种器件应用的最常见的晶片类型。在4°偏角4H-SiC衬底上生长的SiC外延层是当今各种器件应用中最常用的晶圆类型。众所周知，大多数缺陷的取向与生长方向平行，因此，SiC在SiC衬底上以4°偏角外延生长不仅保留了下面的4H-SiC晶体，而且使缺陷具有可预测的取向。此外，可以从单个晶圆上切成薄片的晶圆总数增加。然而，较低的偏角可能会产生其他类型的缺陷，如3C夹杂物和向内生长的SFs。在接下来的小节中，我们将讨论每种缺陷类型的详细信息。晶体缺陷螺纹刃位错（TEDs）、螺纹位错（TSDs）SiC中的位错是电子设备劣化和失效的主要来源。螺纹刃位错（TSDs）和螺纹位错（TEDs）都沿生长轴运行，Burgers向量分别为和1/3。TSDs和TEDs都可以从衬底延伸到晶圆表面，并带来小的凹坑状表面特征，如图3b所示。通常，TEDs的密度约为8000-10,0001/cm2，几乎是TSDs的10倍。扩展的TSDs，即TSDs从衬底延伸到外延层，可能在SiC外延生长过程中转化为基底平面上的其他缺陷，并沿生长轴传播。Harada等人表明，在SiC外延生长过程中，TSDs被转化为基底平面上的堆垛层错（SFs）或胡萝卜缺陷，而外延层中的TEDs则被证明是在外延生长过程中从基底继承的BPDs转化而来的。基面位错（BPDs）另一种类型的位错是基面位错（BPDs），它位于SiC晶体的平面上，Burgers矢量为1/3。BPDs很少出现在SiC晶圆表面。它们通常集中在衬底上，密度为15001/cm2，而它们在外延层中的密度仅为约101/cm2。Kamei等人报道，BPDs的密度随着SiC衬底厚度的增加而降低。BPDs在使用光致发光（PL）检测时显示出线形特征，如图3c所示。在SiC外延生长过程中，扩展的BPDs可能转化为SFs或TEDs。微管在SiC中观察到的常见位错是所谓的微管，它是沿生长轴传播的空心螺纹位错，具有较大的Burgers矢量分量。微管的直径范围从几分之一微米到几十微米。微管在SiC晶片表面显示出大的坑状表面特征。从微管发出的螺旋，表现为螺旋位错。通常，微管的密度约为0.1–11/cm2，并且在商业晶片中持续下降。堆垛层错（SFs）堆垛层错(SFs)是SiC基底平面中堆垛顺序混乱的缺陷。SFs可能通过继承衬底中的SFs而出现在外延层内部，或者与扩展BPDs和扩展TSDs的变换有关。通常，SFs的密度低于每平方厘米1个，并且通过使用PL检测显示出三角形特征,如图3e所示。然而，在SiC中可以形成各种类型的SFs，例如Shockley型SFs和Frank型SFs等，因为晶面之间只要有少量的堆叠能量无序可能导致堆叠顺序的相当大的不规则性。点缺陷点缺陷是由单个晶格点或几个晶格点的空位或间隙形成的，它没有空间扩展。点缺陷可能发生在每个生产过程中，特别是在离子注入中。然而，它们很难被检测到，并且点缺陷与其他缺陷的转换之间的相互关系也是相当的复杂，这超出了本文综述的范围。其他晶体缺陷除了上述各小节所述的缺陷外，还存在一些其他类型的缺陷。晶界是两种不同的SiC晶体类型在相交时晶格失配引起的明显边界。六边形空洞是一种晶体缺陷，在SiC晶片内有一个六边形空腔，它已被证明是导致高压SiC器件失效的微管缺陷的来源之一。颗粒夹杂物是由生长过程中下落的颗粒引起的，通过适当的清洁、仔细的泵送操作和气流程序的控制，它们的密度可以大大降低。表面缺陷胡萝卜缺陷通常，表面缺陷是由扩展的晶体缺陷和污染形成的。胡萝卜缺陷是一种堆垛层错复合体，其长度表示两端的TSD和SFs在基底平面上的位置。基底断层以Frank部分位错终止，胡萝卜缺陷的大小与棱柱形层错有关。这些特征的组合形成了胡萝卜缺陷的表面形貌，其外观类似于胡萝卜的形状，密度小于每平方厘米1个，如图3f所示。胡萝卜缺陷很容易在抛光划痕、TSD或基材缺陷处形成。多型夹杂物多型夹杂物，通常称为三角形缺陷，是一种3C-SiC多型夹杂物，沿基底平面方向延伸至SiC外延层表面，如图3g所示。它可能是由外延生长过程中SiC外延层表面上的下坠颗粒产生的。颗粒嵌入外延层并干扰生长过程，产生了3C-SiC多型夹杂物，该夹杂物显示出锐角三角形表面特征，颗粒位于三角形区域的顶点。许多研究还将多型夹杂物的起源归因于表面划痕、微管和生长过程的不当参数。划痕划痕是在生产过程中形成的SiC晶片表面的机械损伤，如图3h所示。裸SiC衬底上的划痕可能会干扰外延层的生长，在外延层内产生一排高密度位错，称为划痕，或者划痕可能成为胡萝卜缺陷形成的基础。因此，正确抛光SiC晶圆至关重要，因为当这些划痕出现在器件的有源区时，会对器件性能产生重大影响。其他表面缺陷台阶聚束是SiC外延生长过程中形成的表面缺陷，在SiC外延层表面产生钝角三角形或梯形特征。还有许多其他的表面缺陷，如表面凹坑、凹凸和污点。这些缺陷通常是由未优化的生长工艺和不完全去除抛光损伤造成的，从而对器件性能造成重大不利影响。检测技术量化SiC衬底质量是外延层沉积和器件制造之前必不可少的一步。外延层形成后，应再次进行晶圆检查，以确保缺陷的位置已知，并且其数量在控制之下。检测技术可分为表面检测和亚表面检测，这取决于它们能够有效地提取样品表面上方或下方的结构信息。正如我们在本节中进一步讨论的那样，为了准确识别表面缺陷的类型，通常使用KOH（氢氧化钾）通过在光学显微镜下将其蚀刻成可见尺寸来可视化表面缺陷。然而，这是一种破坏性的方法，不能用于在线大规模生产。对于在线检测，需要高分辨率的无损表面检测技术。常见的表面检测技术包括扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、光学显微镜（OM）和共聚焦微分干涉对比显微镜（CDIC）等。对于亚表面检测，常用的技术包括光致发光（PL）、X射线形貌术（XRT）、镜面投影电子显微镜（MPJ）、光学相干断层扫描（OCT）和拉曼光谱等。在这篇综述中，我们将碳化硅检测技术分为光学方法和非光学方法，并在以下各节中对每种技术进行讨论。非光学缺陷检测技术非光学检测技术，即不涉及任何光学探测的技术，如KOH蚀刻和TEM，已被广泛用于表征SiC晶圆的质量。这些方法在检测SiC晶圆上的缺陷方面相对成熟和精确。然而，这些方法会对样品造成不可逆转的损坏，因此不适合在生产线中使用。虽然存在其他非破坏性的检测方法，如SEM、CL、AFM和MPJ，但这些方法的通量较低，只能用作评估工具。接下来，我们简要介绍上述非光学技术的原理。还讨论了每种技术的优缺点。透射电子显微镜（TEM）透射电子显微镜（TEM）可用于以纳米级分辨率观察样品的亚表面结构。透射电镜利用入射到碳化硅样品上的加速电子束。具有超短波长和高能量的电子穿过样品表面，从亚表面结构弹性散射。SiC中的晶体缺陷，如BPDs、TSDs和SFs，可以通过TEM观察。扫描透射电子显微镜（STEM）是一种透射电子显微镜，可以通过高角度环形暗场成像（HAADF）获得原子级分辨率。通过TEM和HAADF-STEM获得的图像如图4a所示。TEM图像清晰地显示了梯形SF和部分位错，而HAADF-STEM图像则显示了在3C-SiC中观察到的三种SFs。这些SFs由1、2或3个断层原子层组成，用黄色箭头表示。虽然透射电镜是一种有用的缺陷检测工具，但它一次只能提供一个横截面视图，因此如果需要检测整个碳化硅晶圆，则需要花费大量时间。此外，透射电镜的机理要求样品必须非常薄，厚度小于1μm，这使得样品的制备相当复杂和耗时。总体而言，透射电镜用于了解缺陷的基本晶体学，但它不是大规模或在线检测的实用工具。图4不同的缺陷检测方法和获得的缺陷图像。（a）SFs的TEM和HAADF图像；（b）KOH蚀刻后的光学显微照片图像；（c）带和不带SF的PL光谱，而插图显示了波长为480nm的单色micro-PL映射；（d）室温下SF的真彩CLSEM图像；（e）各种缺陷的拉曼光谱；（f）微管相关缺陷204cm−1峰的微拉曼强度图KOH蚀刻KOH蚀刻是另一种非光学技术，用于检测多种缺陷，例如微管、TSDs、TEDs、BDPs和晶界。KOH蚀刻后形成的图案取决于蚀刻持续时间和蚀刻剂温度等实验条件。当将约500°C的熔融KOH添加到SiC样品中时，在约5min内，SiC样品在有缺陷区域和无缺陷区域之间表现出选择性蚀刻。冷却并去除SiC样品中的KOH后，存在许多具有不同形貌的蚀刻坑，这些蚀刻坑与不同类型的缺陷有关。如图4b所示，位错产生的大型六边形蚀刻凹坑对应于微管，中型凹坑对应于TSDs，小型凹坑对应于TEDs。KOH刻蚀的优点是可以一次性检测SiC样品表面下的所有缺陷，制备SiC样品容易，成本低。然而，KOH蚀刻是一个不可逆的过程，会对样品造成永久性损坏。在KOH蚀刻后，需要对样品进行进一步抛光以获得光滑的表面。镜面投影电子显微镜（MPJ）镜面投影电子显微镜（MPJ）是另一种很有前途的表面下检测技术，它允许开发能够检测纳米级缺陷的高通量检测系统。由于MPJ反映了SiC晶圆上表面的等电位图像，因此带电缺陷引起的电位畸变分布在比实际缺陷尺寸更宽的区域上。因此，即使工具的空间分辨率为微米级，也可以检测纳米级缺陷。来自电子枪的电子束穿过聚焦系统，均匀而正常地照射到SiC晶圆上。值得注意的是，碳化硅晶圆受到紫外光的照射，因此激发的电子被碳化硅晶圆中存在的缺陷捕获。此外，SiC晶圆带负电，几乎等于电子束的加速电压，使入射电子束在到达晶圆表面之前减速并反射。这种现象类似于镜子对光的反射，因此反射的电子束被称为“镜面电子”。当入射电子束照射到携带缺陷的SiC晶片时，缺陷的带负电状态会改变等电位表面，导致反射电子束的不均匀性。MPJ是一种无损检测技术，能够对SiC晶圆上的静电势形貌进行高灵敏度成像。Isshiki等人使用MPJ在KOH蚀刻后清楚地识别BPDs、TSDs和TEDs。Hasegawa等人展示了使用MPJ检查的BPDs、划痕、SFs、TSDs和TEDs的图像，并讨论了潜在划痕与台阶聚束之间的关系。原子力显微镜（AFM）原子力显微镜（AFM）通常用于测量SiC晶圆的表面粗糙度，并在原子尺度上显示出分辨率。AFM与其他表面检测方法的主要区别在于，它不会受到光束衍射极限或透镜像差的影响。AFM利用悬臂上的探针尖端与SiC晶圆表面之间的相互作用力来测量悬臂的挠度，然后将其转化为与表面缺陷特征外观成正比的电信号。AFM可以形成表面缺陷的三维图像，但仅限于解析表面的拓扑结构，而且耗时长，因此通量低。扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜（SEM）是另一种广泛用于碳化硅晶圆缺陷分析的非光学技术。SEM具有纳米量级的高空间分辨率。加速器产生的聚焦电子束扫描SiC晶圆表面，与SiC原子相互作用，产生二次电子、背散射电子和X射线等各种类型的信号。输出信号对应的SEM图像显示了表面缺陷的特征外观，有助于理解SiC晶体的结构信息。但是，SEM仅限于表面检测，不提供有关亚表面缺陷的任何信息。阴极发光（CL）阴极发光（CL）光谱利用聚焦电子束来探测固体中的电子跃迁，从而发射特征光。CL设备通常带有SEM，因为电子束源是这两种技术的共同特征。加速电子束撞击碳化硅晶圆并产生激发电子。激发电子的辐射复合发射波长在可见光谱中的光子。通过结合结构信息和功能分析，CL给出了样品的完整描述，并直接将样品的形状、大小、结晶度或成分与其光学特性相关联。Maximenko等人显示了SFs在室温下的全彩CL图像，如图4d所示。不同波长对应的SFs种类明显，CL发现了一种常见的单层Shockley型堆垛层错，其蓝色发射在~422nm，TSD在~540nm处。虽然SEM和CL由于电子束源而具有高分辨率，但高能电子束可能会对样品表面造成损伤。基于光学的缺陷检测技术为了在不损失检测精度的情况下实现高吞吐量的在线批量生产，基于光学的检测方法很有前途，因为它们可以保存样品，并且大多数可以提供快速扫描能力。表面检测方法可以列为OM、OCT和DIC，而拉曼、XRT和PL是表面下检测方法。在本节中，我们将介绍每种检测方法的原理，这些方法如何应用于检测缺陷，以及每种方法的优缺点。光学显微镜（OM）

近日，第三代半导体龙头厂商科锐（Cree）公布了其最新财报，截至6月27日的2021财年第四季度财报，科锐营收略高于预期，达1.458亿美元，同比增长35%，环比增长6%。展望下一季度，科锐目标收入在1.44亿美元到1.54亿美元之间。同时，Cree首席执行官Gregg Lowe也再次确认，其位于纽约州马西镇的碳化硅（SiC）晶圆厂有望在2022年初投产，该厂于2019年开始建设，为“世界上最大”的碳化硅晶圆厂，将聚焦车规级产品，是科锐10亿美元扩大碳化硅产能计划的一部分，也是该公司有史以来最大手笔的投资。同日，科锐宣布与意法半导体（ST）扩大现有的多年长期碳化硅（SiC）晶圆供应协议。根据新的供应协议，科锐在未来几年将向意法半导体提供150毫米碳化硅裸片和外延片。△Source：科锐官网在工业市场，碳化硅解决方案可实现更小、更轻和更具成本效益的设计，更有效地转换能源以开启新的清洁能源应用。Gregg Lowe表示，我们与设备制造商的长期晶圆供应协议现在总额超过13亿美元，有助于支持我们推动行业从硅向碳化硅转型。市场迎来爆发期，厂商加速扩产碳化硅衬底材料是新的一代半导体材料，属于半导体产业的新兴和前沿发展方向之一，主要应用于以5G通信、国防军工、航空航天为代表的射频领域和以新能源汽车、“新基建”为代表的电力电子领域。全球市场上，6英寸SiC衬底已实现商业化，主流大厂也陆续推出8英寸样品。根据公开信息，科锐能够批量供应4英寸至6英寸导电型和半绝缘型碳化硅衬底，且已成功研发并开始建设8英寸产品生产线。此外，今年7月27日，意法半导体就宣布，制造出首批8英寸SiC晶圆片。当前，全球碳化硅半导体产业市场快速发展并已迎来爆发期，国际大厂纷纷加大投入实施扩产计划，如碳化硅国际标杆企业美国科锐公司于2019年宣布投资10亿美元扩产30倍之外，而美国贰陆公司、日本罗姆公司等也陆续公布了相应扩产计划。此外，国内宽禁带半导体产业的政策落地和行业的快速发展吸引了诸多国内企业进入，如露笑科技、三安光电、天通股份等上市公司均已公告进入碳化硅领域；斯达半导3月宣布加码车规级SIC模组产线；而比亚迪半导体、闻泰科技、华润微等也有从事SiC器件，此外，天科合达、山东天岳等国内厂商也都走在扩产路上。

山东省工业和信息化厅近日起草了《山东省第三代半导体产业发展“十四五”规划（征求意见稿）》（下称《征求意见稿》）并征求公开意见，公开征求意见时间为11月15日至11月19日。 《征求意见稿》提出，到2025年，碳化硅、氮化镓等关键材料国产化率实现大幅提高，芯片设计能力达到国际先进水平，全产业链基本实现自主可控，打造百亿级国家第三代半导体产业高地；建成较大规模先进特色工艺制程生产线，推动形成要素完备的第三代半导体产业聚集区，带动模块及系统应用方面相关产业产值突破300亿元；建成国际先进的第三代半导体产业基地，带动形成基于第三代半导体的电力电子、微波电子、大功率半导体照明生产、应用系统为核心的产业集群；突破核心关键技术，建设第三代半导体国家地方联合工程研究中心、国家博士后科研工作站、院士工作站，搭建国际先进的第三代半导体公共研发、检测和服务平台。 集成电路产业是全面建设社会主义现代化国家的重要支撑，是保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，是当前和今后一段时期大国竞争博弈的焦点。第三代半导体具有禁带宽度大、击穿电场强度高、饱和电子迁移率高、热导率大、抗辐射能力强等优点，是集成电路领域的新型组成部分，可广泛用于新能源汽车、智能电网、轨道交通、半导体照明、新一代移动通信、消费类电子等领域，具有广阔的应用前景，已经成为全球半导体产业新的战略竞争高地。从国际看，随着全球贸易摩擦持续和以美国为主导的逆全球化浪潮加剧，半导体作为信息产业的基石，一直是各国贸易战的焦点。近年来，美、欧、日等加速抢占全球第三代半导体市场,已形成三足鼎立之势。美国在碳化硅（SiC）领域全球独大,其碳化硅衬底及外延较为发达，拥有科锐(Cree)、道康宁等知名企业。欧洲在碳化硅电力电子市场具有强大话语权,具备完善的第三代半导体产业链，其强势领域集中在器件环节，拥有德国英飞凌、爱思强、瑞士意法半导体、ABB等知名半导体制造商。日本是模块和半导体制造设备开发的绝对领先者,其氮化镓衬底产业较为发达，主要有罗姆、三菱电机、新日铁、东芝等国际一流企业。韩国通过SK集团收购美国的道康宁公司，完善其国内第三代半导体产业链，追赶美、欧、日发展步伐。从国内看，目前国内汽车、高铁、电网、国防科研等应用领域的功率半导体基本依靠进口，高端芯片器件禁运、采购成本高、供货周期不稳定等问题突出。5G、人工智能、新能源、智能制造等发展提速，对半导体需求猛增，产业的关注度日益增高，国产化替代成为发展趋势，迎来了第三代半导体材料产业的发展机遇，近几年持续保持迅速扩张的势头，国内第三代半导体在器件开发、产能建设、制备技术、应用推广等领域取得了一定的进展，初步形成了技术和产业体系。区域布局方面，我国第三代半导体产业初步在京津冀鲁、长三角、珠三角、闽三角、中西部等区域实现聚集。国家大力发展“新基建”也为第三代半导体产业的发展带来了新的机遇。2020年，国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》（国发〔2020〕8号），突出强调了关键核心技术攻关新型举国体制，同时也强调了构建全链条覆盖的关键核心技术研发布局，我国第三代半导体产业将迎来蓬勃发展期。经过多年发展，山东省第三代半导体产业形成了一定的产业基础，极具发展潜力，拥有第三代半导体企业20余家，2020年实现主营业务收入30余亿元，主要呈现创新能力稳步提升、产业链条逐步完善、融合应用日益深入等特点：1.以山东大学为代表的高校和研究院所承担了“973”、“863”等重大工程，科技支撑计划、“核高基”等国家重大项目，拥有第三代半导体材料和器件等多项高水平原创性成果积累，成功制备了世界首枚硅基氮化镓（GaN）垂直结构金属氧化物场效应晶体管（MOSFET），掌握了最新一代垂直结构功率器件制备的核心技术，填补了国内在第三代半导体垂直结构功率器件方面的空白；完成了氧化镓（Ga2O3）单晶衬底制备、加工、外延的核心技术积累，处于国内领先，国际先进水平。山东天岳已经全面攻克碳化硅晶体生产、衬底加工核心技术，碳化硅衬底产品性能达到国际先进水平。我省建有“碳化硅半导体材料研发技术”国家地方联合工程研究中心、新一代半导体材料集成攻关平台、晶体材料国家重点实验室等国家级科研平台，山东大学、青岛科技大学等高校微电子学院的半导体相关专业积极推动教学创新和校企合作，为我省开展第三代半导体研发工作提供了良好的人才储备和条件保障。2.山东在第三代半导体领域已经逐步形成了衬底材料、外延材料、芯片设计、器件制造与封测等较为完整的产业链，山东天岳是我国最大的碳化硅单晶材料供应商，为发展第三代半导体产业奠定了坚实基础，逐步完善的产业链使山东省在第三代半导体产业实现“弯道超车”成为可能。 3.山东省在轨道交通牵引变流器、变频逆变、家用电器、新能源汽车、光伏发电等领域拥有一定实力的企业，在汽车电子和家用电器方面，产业融合度不断加深。随着济南比亚迪半导体有限公司、芯恩（青岛）集成电路有限公司、青岛惠科微电子有限公司的功率半导体芯片器件产线的建设和投产，将对第三代半导体材料的需求形成新的牵引。产业布局：加快构建“4+N”区域布局按照“政府引导、龙头带动、园区孵化、集群推进”的总体思路，发挥国家集成电路设计济南产业化基地、青岛崂山微电子产业园、中德生态园集成电路产业基地、济宁省级信息技术产业基地等集聚优势，加大龙头企业支持力度，加快构建“4+N”区域布局。 济南。实施高性能集成电路突破计划，优化升级国家集成电路设计产业化基地，依托山东天岳碳化硅衬底材料技术优势，结合济南比亚迪半导体芯片等上下游配套项目建设，打造基于硅基和碳化硅基功率半导体器件生产集聚区，建成国际先进的碳化硅半导体产业基地。 青岛。立足本地整机（系统）市场应用优势，建设好芯恩、惠科等集成电路重大项目，以发展模拟及数模混合集成电路、智能传感器、半导体功率器件、光电子芯片和器件、第三代半导体为主线，通过抓龙头、补短板、促融合、育生态，实现产业规模快速扩张、支撑能力显着增强，加快培育自主可控产业生态。 济宁。重点做大单晶硅、晶圆片、外延片等上游半导体材料，强链发展中游半导体分立器件、功率器件及功能芯片产业。加强同省内外高校合作，面向国内外引进吸收先进第三代半导体应用加工技术，提升产业发展位次。 潍坊。做好浪潮华光氮化镓材料与器件产业化项目建设，优化项目建设环境，全力以赴提供优质服务、跟踪服务、精准服务，努力为项目推进创造良好条件。 其他市。依托本地产业发展基础和特色，突出差异化发展，加强同重点市的协调联动，支持做好项目招引，逐步做大产业规模。 四大重点任务： （一）坚持全产业链发展，提升产业竞争能级 以技术和产品发展相对成熟的碳化硅晶体材料为切入点，迅速做大碳化硅半导体产业规模。聚焦材料、外延、芯片、封装和应用等第三代半导体产业链重点环节，加强产学研联合,以合资、合作方式培育和吸引高水平企业，促进产业集聚和产业链协同,打造第三代半导体电力电子、微波电子和半导体照明等第三代半导体产业发展高地。 1.提升材料制备能力。加速推进大尺寸GaN、SiC等单晶体材料生长及量产技术，突破GaN、SiC材料大直径、低应力和低位错缺陷等关键技术，全面提升4-8英寸GaN外延、SiC衬底单晶材料产业化能力。突破超硬晶体材料切割和抛光等关键核心技术，提升4-8英寸GaN、SiC衬底材料精密加工能力。加大对薄膜材料外延生长技术的支持力度，补足第三代半导体外延材料生长环节。推动氧化镓（Ga2O3）等新一代超宽禁带半导体材料的研发与产业化。 2.发展器件设计。大力扶持基于第三代半导体GaN、SiC的高压大功率、微型发光二极管、毫米波、太赫兹等高端器件设计产业，围绕SiC功率器件的新能源汽车应用和GaN功率器件的消费类快充市场，促进产学研合作以及成果转化，引导器件设计企业上规模、上水平，提升设计产业集聚度，大力发展第三代半导体仿真设计软件自主品牌产品，建设具有全球竞争力的器件设计和软件开发集聚区。 3.布局器件制造。推进基于GaN、SiC的垂直型SBD(肖特基二极管)、HEMT（高电子迁移率晶体管）、MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(大功率绝缘栅双极型晶体管)、Micro-LED（微型发光二极管）、高端传感器、MEMS(微机电系统)，以及激光器等器件和模块的研发制造，支持科研院所微纳加工平台建设。大力推动晶圆生产线建设项目，优先发展特色工艺制程器件制造，在关键电力电子器件方面形成系列产品，综合性能达到国际先进水平，SiC二极管、晶体管及其模块产品和GaN器件产品、激光芯片及其器件产品具有国际竞争力。 4.健全封测产业。积极发展高端封装测试，引进先进封测生产线和技术研发中心，大力发展晶圆级、系统级先进封装技术以及先进晶圆级测试技术。大力支持科研院所在第三代半导体相关的电气性能、散热设计、可靠性、封装材料等方面的研发工作，发展基于第三代半导体的功率和电源管理芯片、射频芯片、显示芯片等产品的封测产业。 5.开发技术装备。布局“生长、切片、抛光、外延”等核心技术装备，通过关键设备牵引，实现分段工艺局部成套，拓展解决整线成套设备国产化，并实现整线集成。提升氧化炉、沉积设备、光刻机、刻蚀设备、离子注入机、清洗机、化学研磨设备的生产能力以及设备的精度和稳定性。突破核心共性关键技术，形成一流的工艺和产业应用技术，掌握核心装备制造技术，打造第三代半导体材料装备领军企业。研究开发碳化硅单晶智能化生长装备并实现产业化，突破碳化硅晶体可控生长环境精准检测与控制技术、基于大数据分析的数字孪生及人工智能模拟技术,形成智能化碳化硅晶体生长装备成套关键技术。 （二）推动科技服务新基建，优化产业发展环境 1.建设公共技术平台。整合省内优势中坚力量，谋划建设第三代半导体关键技术研究公共技术平台，搭建国际先进的涵盖第三代半导体晶体生长技术、器件物理研究、微纳器件设计与加工技术、芯片封装与测试等核心技术实体研发创新中心，提升研发水平和效率。建设国际先进的第三代半导体研发、检测和服务公共平台，开展芯片和器件关键技术攻关，研发具有自主知识产权的新材料、新工艺、新器件。深入开展核心关键技术研究、应用验证、测试等，引入高温离子注入系统、化学机械抛光系统、等离子刻蚀机等关键工艺设备，以及大型分析检测测试设备，为产业协同发展提供服务支撑。 2.搭建成果转化平台。鼓励产学研深度合作，聚焦第三代半导体单晶材料生长技术，器件设计与制备技术，封装与测试技术等领域，加快推进高校及研究院所科技成果与产业的对接，以共建联合实验室等形式落实成果转移转化，实现我省在半导体核心技术领域的弯道超车；建设省级第三代半导体重点实验室、工程技术中心等，加快推进申请国家级第三代半导体实验室，引入高端研发人才，对接先进科研成果，加速成果产业化进程。 3.发展产业孵化平台。支持地市、高校联合国内外研发机构和重点企业，按照新型研发机构模式成立第三代半导体产业研究院，逐步建成国际先进、国内一流的第三代半导体科技孵化器，带动产业链上下游协同发展。 （三）培育优势主体，拉动产业整体规模1.壮大龙头企业。加大对重点企业的关注和扶持力度,实行一企一策,协调解决企业发展关键制约点。优先将符合条件的产业链重点项目纳入山东省新旧动能转换重大项目库,充分利用好新旧动能转换政策,进行重点扶持；围绕SiC、GaN等晶体材料、功率器件和模块、照明与显示器件和下游应用等产业链关键环节，培育壮大细分行业领军企业，逐步扶持企业上市。 2.融通产业环节。强化需求牵引的作用，从应用端需求入手，加强从材料、芯片、器件到模块应用产业链上下游的深度合作。加强省内省外行业对接合作，精准招引、实施补链、延链、强链项目。沿链分批打造规模大、技术强、品牌响的“领航型”企业，培育细分领域的“瞪羚”“独角兽”企业，促进产业链上下游、大中小企业紧密配套、融通发展，有效提升产业链供应链的稳定性和竞争力。 （四）推进下游应用，拓宽产业发展路径 1.大力支持碳化硅功率模块的研发与产业化。加快实现碳化硅模块量产，并提升碳化硅芯片及模块在电气性能、散热设计、可靠性、封装材料等方面的性能，降低生产成本。突破第三代半导体器件在充电桩、电动汽车、家电等领域的应用关键技术，扫清产业规模扩大的技术壁垒。扩大应用规模，支持省内碳化硅模块生产企业扩大产能，形成碳化硅模块产业集聚，打造模组开发应用产业化的新高地。 2. 加快国产化第三代半导体产品应用推广。引导省内芯片制造、封装测试企业与第三代半导体材料企业对接，联合开展研发攻关，实现关键材料本地覆盖。组织开展省内国产第三代半导体应用试点示范，在衬底、芯片加工、模组应用等产业链环节对企业提出国产化比例考核要求。该《征求意见稿》体现了贯彻落实《山东省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》的指示精神，引导山东省第三代半导体产业高质量发展。对于仪器行业而言，山东省百亿级国家第三代半导体产业集群的建设势必带来大量的采购订单，尤其是《征求意见稿》中多次提到了设备国产替代的概念，因此势必对于国产仪器的采购有所倾斜，对于国产仪器厂商而言更是值得期待。

碳化硅作为一种新兴的半导体材料，具有导热率高、宽禁带、高击穿电场、高电子迁移率等特性，使得其成为目前研发比较集中的半导体材料之一。因为这些性能，碳化硅可以广泛地应用于衬底、外延、器件设计、晶圆制造等多个领域。据中研普华产业研究院发布的报告显示，2023年中国碳化硅外延设备市场规模约为13.07亿元，预计到2026年将增至26.86亿元，由此可见其巨大的潜力市场。然而在实际应用过程中，碳化硅非常硬，莫氏硬度约为9.5，接近于金刚石，导致其在抛光研磨过程中存在一定的难点，给现有的加工技术带来了巨大的挑战。金属摩擦诱导反应磨削技术金属摩擦诱导反应磨削技术主要是以金属摩擦诱导化学作用为原理，在反应变质层的不断生成及去除的循环过程中，实现碳化硅的高速去除。碳化硅虽然莫氏硬度非常高，但它不适用于加工黑色金属，因为碳化硅会在高温下分解，碳原子和硅原子会扩散到金属中形成金属硅化物和不稳定的金属碳化物，在冷却过程时逐步进行分解，造成磨损极其严重。根据这一特点，人们推断纯金属可以与碳化硅在一定条件下发生化学反应。在实验过程中，碳化硅衬底的碳面往往有着近乎无损伤的表面，而硅面存在大量裂纹、位错、层错和晶格畸变等晶体缺陷。用铁摩擦碳化硅衬底的碳面材料去除率可达330µ m/h。用纯镍摩擦碳化硅衬底的硅面材料去除率为534µ m/h。目前这一方法的相关研究较少，主要聚焦在小尺寸的碳化硅加工上，但它在碳化硅衬底磨抛和碳化硅芯片减薄加工中具有巨大的潜力。溶胶凝胶抛光技术溶胶凝胶抛光技术是一种绿色、高效的抛光方法，通过使用半固结磨料和柔性基材，借助软质基体所拥有的柔性特点，实现了磨粒的“容没”效应，以在极硬半导体衬底上实现超光滑和低缺陷密度的表面。这种方法结合了化学和机械作用，可以在不造成严重表面或亚表面损伤的情况下，有效的抛光极硬半导体衬底。与传统CMP相比，溶胶凝胶抛光技术能够在短时间内显著降低表面粗糙度，并实现较高的材料去除率；软质基体由于具有较好的柔韧性，可以在较低的抛光压力下工作，减少对工件和设备的压力需求，减少磨粒的磨损和脱落，延长磨粒的使用寿命。前驱体物质（通常是金属有机化合物）转化为溶胶，通过水解和缩合反应形成凝胶，在溶胶-凝胶抛光垫中，磨粒被部分固定在凝胶基质中，这样可以在保持磨粒活动性的同时，提供一定的机械强度。国内学者利用这一技术对HTHP单晶金刚石（111）面进行加工，抛光22h后，表面粗糙度从230nm降至1.3nm。磨粒划擦诱导碳化硅水反应的磨抛技术磨粒划擦诱导碳化硅水反应的磨抛技术是一种先进的材料加工技术，主要应用于碳化硅等硬脆材料的精密加工。这项技术利用磨粒在加工过程中对碳化硅表面产生的划擦作用，结合水反应来改善材料的去除效率和表面质量。通过控制磨粒的容没效应，使得磨粒保持在同一高度上，通过磨粒划擦诱导碳化硅表面生成非晶碳化硅，非晶碳化硅与水可以反应生成软质二氧化硅，再通过磨粒划擦去除二氧化硅的变质层。在纳米尺度中，碳化硅衬底表面在金刚石等压头的反复机械作用下会被诱导成非晶化的碳化硅。非晶化的碳化硅和水反应生成二氧化硅的影响因素包括载荷、接触状态、速度和温度，通过对这一过程的合理利用，可以使碳化硅衬底的加工效率、表面质量得到显著的提升，可以合理避免裂纹的产生。当前以CMP为代表的化学反应研磨抛光技术是加工碳化硅衬底的重要手段，但加工效率非常低，材料去除率只能达到0.5µ m/h左右，而金属摩擦诱导反应磨削技术可以达到300-500µ m/h。目前有关于这部分的研究还较少，在后续表面的处理、材料的选用等还有待进一步的优化，相信在未来，以机械诱导为主的反应磨抛技术可以给我们带来更多的惊喜！

行业领先咨询服务供货商的加入满足 TUV SUD 针对轨道交通系列服务的全面提升 　　香港2012年5月3日电 /美通社亚洲/ -- TUV 南德意志集团(TUV SUD Group), 作为一家在战略性商业领域如工业、交通和认证方面积极运作的国际领先技术服务公司，于今日宣布了对活跃在亚太区的轨道交通咨询公司 -- 行智有限公司(MetroSolutions Ltd.)的成功收购。这标志着 TUV 南德意志集团对亚太区轨道交通市场的进一步拓宽，加强了 TUV 南德意志集团在全球范围内为轨道交通项目提供规划、咨询、检测和认证服务的能力。 　　行智有限公司于 2005 年由英国前御用铁路监察官Stanley Robertson及香港地铁有限公司前首席顾问李仰能共同创立。公司在项目管理、运营管理、财务管理、合同管理和管理界面、专业技能培训、文档和国际业务上为客户提供高质量的解决方案，曾服务过包括政府、铁路运营商以及金融家等在内的众多客户。 　　“这次收购为现有的轨道交通业务提供了强劲的技术和财政支持，以及进一步在轨道交通市场发展的机会，”行智有限公司董事长李仰能称，“轨道交通认证领域的客户需要一个知名、受到全球信赖的品牌提供所有独立咨询服务、测试工具和认证服务。帮助 TUV 南德意志集团满足这一需求对我们的客户和员工而言，都是一次巨大的机遇。我们很乐意与TUV 南德意志集团分享我们的经验，在轨道交通测试方面提升TUV 南德意志集团现有的领先地位，更好的为亚太区轨道交通运营商服务。” 　　TUV 南德意志集团(TUV SUD Group)今日宣布对活跃在亚太区的轨道交通咨询公司 -- 行智有限公司(MetroSolutions Ltd.)成功收购。 　　据了解，TUV 南德意志集团轨道交通部门为行业提供安全保证服务，是轨道交通业内最大的服务商之一。集团为信号系统、铁路车辆和基础设施领域提供包括咨询、认证、测试和培训等一系列的独特服务，其服务范围贯穿从确定需求规格，到设计、安装、测试、调试、运行和报废的完整项目生命周期。 　　TUV 南德意志集团轨道交通部门首席执行官Klaus Bosch表示：“亚太区是一个快速增长的市场，尤其是在大中华区。通过收购行智有限公司，TUV 南德意志集团将凭借更专业的轨道交通知识，在巩固现有亚太区市场的基础上，进一步拓展全球轨道交通认证业务。” 　　收购完成后，李仰能将出任 TUV 南德意志集团轨道交通部门亚太区副总裁，负责亚太区的业务发展。任命将于2012年5月1日生效。 　　关于 TUV 南德意志集团(TUV SUD Group) 　　TUV 南德意志集团于140多年前在德国成立，是全球领先的技术服务公司之一，服务范围覆盖测试、认证、检验、信息及专家指导等多个领域。公司在全世界拥有600多个代表处，员工约17,000人，着力为客户提供技术、体系及实际运作中的优化服务。TUV 南德意志集团在中国的业务开展已有20年历史。至今，已为20,000多家客户提供了相应服务。　　 TUV 南德意志集团轨道交通部门首席执行官Klaus Bosch(左)和行智有限公司董事长李仰能(右)

p style=" text-indent: 2em " 据权威消息人士透露，我国计划把大力支持发展第三代半导体产业，写入正在制定中的“十四五”规划，计划在2021-2025年期间，在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面，大力支持发展第三代半导体产业，以期实现产业独立自主。 /p p style=" text-indent: 2em " 当前，以碳化硅为代表的第三代半导体已逐渐受到国内外市场重视，不少半导体厂商已率先入局。不过，量产端面临多重挑战下，第三代半导体材料占比仍然较低。未来政策导入有望加速我国第三代半导体产业发展，以期进一步把握主动。 /p h3 style=" text-indent: 2em " 第三代半导体市场景气向上 /h3 p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 华创证券认为，随着物联网、大数据和人工智能驱动的新计算时代的发展，对半导体器件的需求日益增长，对器件可靠性与性能指标的要求也更加严苛。第三代半导体开始逐渐受到市场的重视，国际上已形成完整的覆盖材料、器件、模块和应用等环节的产业链。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 与此同时，化合物半导体材料也有着战略意义。作为重要的上游材料，化合物半导体不仅应用于军用领域，还对大功率高速交通起着重要支撑作用，被各国视作战略物资。当前，美国、日本、欧盟都致力于在该领域建立技术优势。 /p p style=" text-indent: 2em " 受益于材料自身优势，以及5G和新能源汽车等应用拉动，市场预估第三代半导体材料在今年就会起量。中美贸易摩擦和疫情影响下，市场重估行情。 /p p style=" text-indent: 2em " TrendForce集邦咨询旗下拓墣产业研究院指出，氮化镓的射频器件受到不小震荡。氮化镓器件仍处于开发阶段，目前主要应用于基站射频技术，预计2020年营收则呈现小幅增长。 /p p style=" text-indent: 2em " 功率器件方面，虽然受大环境影响，但其已是化合物半导体的发展重点，成长动能依旧显著。碳化硅材料因衬底生产难度大，功率器件成长幅度受限，后续有待衬底技术持续精进；氮化镓功率器件技术发展则相对成熟，虽大环境不佳导致成长放缓，但向上幅度仍明显。 /p h3 style=" text-indent: 2em " 国内外厂商争取卡位时间 /h3 p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 全球范围内，半导体大厂纷纷布局，IDM厂商意法半导体购并NorstelAB以及法国Exagan、英飞凌收购Siltectra，以及日商ROHM收购SiCrystal等事件都颇受业界关注。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " 国内方面，不少厂商围绕第三代半导体材料争取卡位时间。 /p p style=" text-indent: 2em " 海特高新子公司海威华芯建立了国内第一条6英寸砷化镓/氮化镓半导体晶圆生产线。据称，其技术指标达到国外同行业先进水平，部分产品已经实现量产。赛微电子涉及第三代半导体业务，主要包括GaN（氮化镓）材料的生长与器件的设计。 /p p style=" text-indent: 2em " 三安光电在长沙设立子公司湖南三安从事碳化硅等化合物第三代半导体的研发及产业化项目，目前项目正处于建设阶段。聚灿光电目前产品涉及氮化镓的研发和生产，外延片的技术就是研发氮化镓材料的生长技术，芯片的技术就是研发氮化镓芯片的制作技术。 /p p style=" text-indent: 2em " 今年8月，露笑科技投资100亿建设第三代功率半导体（碳化硅）产业园。露笑科技与合肥市长丰县人民政府签署战略合作框架协议，包括但不限于碳化硅等第三代半导体的研发及产业化项目，包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产，项目投资总规模预计100亿元。 /p h3 style=" text-indent: 2em " 量产仍是最大挑战 /h3 p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 目前，第三代半导体材料的比重仍然相当低。全球以硅为基础的半导体材料市场约4500亿美元，第三代半导体仅占10亿美元。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " 业内人士指出，量产端的困难仍是业界的最大挑战。 /p p style=" text-indent: 2em " 目前，碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）较为成熟，并称为第三代半导体材料的双雄。氧化锌、金刚石、氮化铝等材料的研究则仍处于起步阶段。不过，即使是成熟度最高的碳化硅和氮化镓，也在量产环节面临诸多困难。 /p p style=" text-indent: 2em " 氮化镓的难度主要在于在晶格。当前，氮化镓发展瓶颈段仍在基板段，成本昂贵且供应量不足,主要是因为氮化镓长在硅上的晶格不匹配，困难度高。 /p p style=" text-indent: 2em " 对于碳化硅，长晶的源头晶种来源纯度要求高、取得困难，另外，长晶的时间相当长且长晶过程监测温度和制程的难度高。碳化硅长一根晶棒需时2周，成果可能仅3公分，也加大了量产的难度。 /p p style=" text-indent: 2em " 拓墣产业研究院认为，在化合物半导体领域，虽然中国厂商相比国际厂商仍有技术差距，但随着国家加大支持以及厂商的不断布局，技术差距将不断缩小。分析师强调，当前唯有真实掌握市场需求，厂商才有机会在竞争当中成长及获利。 /p

游离二氧化硅粉尘俗称矽尘，是工业界广泛存在的职业有害因素，长期接触矽尘引起的矽肺是最我国目前最为严重的职业病，据2006年卫生统计报告，我国累积矽肺患者约为尘肺的半数，大约30余万例。矽肺是尘肺中最严重、最多见、报告最早、研究最多、病理改变基本清楚的一种尘肺，而且也是我国乃至全球发病率和死亡率最高的一种尘肺病。矽尘的准确识别和检测是矽肺病预防与控制的重中之重。因此，分析粉尘中的游离二氧化硅含量成为疾病预防与职业卫生监测工作的重要工作内容之一。 根据中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ/T 192.4 2007《工作场所空气中粉尘测定 第 4 部分：游离二氧化硅含量》，工作场所空气中粉尘游离二氧化硅含量的测定方法有三种，第一法是焦磷酸法，第二法是红外光谱法，第三法是X线衍射法。 焦磷酸法为手工称重操作，对实验人员的操作水平要求较高，且实验繁琐。而且据《中华职业医学》和国外有关文献中指出: 矽肺是长期吸入结晶型游离二氧化硅造成的。第二法是红外光谱法，其原理是利用 α-石英（结晶型）在红外光谱中于12.5μm (800 cm-1) 、12.8μm ( 780 cm-1 ) 及14.4μm (694 cm-1) 处出现特异性强的吸收带，在一定范围内，其吸光度值与α-石英质量成线性关系，通过测量其吸光度进行定量测定。当待测物是结晶型二氧化硅时（如石英粉尘），两种方法测定的结果是一致的，但是当待测粉尘不是或不完全是结晶型二氧化硅时，焦磷酸法测得的粉尘中二氧化硅结果就会高于红外光谱法。不同浓度的α-石英光谱图标准曲线的建立 布鲁克多款型号的红外光谱仪满足国标对游离二氧化硅的检测要求。布鲁克专利的永久准直的ROCKSOLIDTM干涉仪，采用镀金双立方角镜技术，保证了红外光谱仪具有业界最佳的光效能和灵敏度，从而确保光谱仪可以在各种环境条件下获得准确可靠的红外光谱数据。将游离二氧化硅含量分析简单到一键化操作，结果直接公式即得，大大缩短了分析时间和简化了实验流程。ALPHA II傅立叶变换红外光谱仪INVENIO傅立叶变换红外光谱仪如您对该应用技术感兴趣，欢迎拨打布鲁克光谱400热线。

1、认识游离二氧化硅游离二氧化硅是指没有与金属或金属氧化物结合而呈游离状态的二氧化硅。职业卫生领域所称的“游离二氧化硅”是专指结晶型二氧化硅。《作业场所中空气中粉 尘测定方法》（GB5748-85）中明确说明“游离二氧化硅指结晶型的二氧化硅”。 游离二氧化硅按晶体结构分为结晶型（crystalline）、隐晶型（crypto crystalline）和无定型（amorphous）三种。结晶二氧化硅的硅氧四面体排列规则，如石英、鳞石英，存在于石英石、花岗岩或夹杂于其他矿物内的硅石；隐晶型二氧化硅的硅氧四面体排列不规则，主要有玛瑙、火石和石英玻璃；无定型二氧化硅主要存在于硅藻土、硅胶和蛋白石、石英熔炼产生的二氧化硅蒸气和在空气中凝结的气溶胶中。 2、游离二氧化硅与矽肺的关系生产过程中因长期吸入含有游离SiO2粉尘达到一定量, 会引起以肺部组织纤维化为主的疾病，即矽肺病。是尘肺中进展速度快、严重并且常见和影响面广的一种职业病。游离二氧化硅粉尘---矽尘, 以石英为代表，其包含的游离SiO2含量可高达99%。不同晶体结构致肺纤维化能力大小为：结晶型隐晶型无定型；另外，石英有多种晶体结构, 如：鳞石英、α-石英、方英石、β-石英等，其致纤维化作用能力的大小为：鳞石英方石英石英柯石英超石英。 3、游离二氧化硅的测定方法目前中国和世界上多数国家都是以焦磷酸重量法作为分析粉尘中游离SiO2的基础方法，不过如果粉尘中含有无定型的二氧化硅，则无法使用焦磷酸检测粉尘中的游离二氧化硅(结晶二氧化硅)含量，而只能通过红外分光光度法和X射线衍射法来确定其中的游离二氧化硅的含量。红外分光光度法和X射线衍射法普遍适用于各种粉尘中游离二氧化硅(结晶二氧化硅)含量检测。这也是国际标准化组织(ISO)和美国国家职业安全卫生研究所(NIOSH)采用红外分光光度法、X射线衍射法测定分成中游离二氧化硅的原因。 部分XRD仪器相关的标准如下：4、岛津XRD应对方案岛津的X射线衍射仪XRD-6100/XRD-7000，秉承日本工匠精神，做工精良，操作简便，本质安全，维护成本低。针对游离氧化硅分析，可以提供专用的数据分析软件及环境样品台，非常适用于疾控预防中心、职业病防治中心、安全生产研究院等单位，完成游离氧化硅相关的测试项目。 参考文献：1. 桑圣凯，周文正等，粉尘中游离二氧化硅的几点思考，中国卫生产业，2017，09，1842. 中华人民共和国卫生部，GB5748-85 作业场所中空气中粉尘测定方法[S]，北京：人民卫生出版社，19853. 孙贵范，职业卫生与职业医学[M]，7 版，北京：人民卫生出版社，2012，173

10月25日晚间，晶盛机电发布定增预案，拟向不超过35名（含）特定对象发行募集资金总额不超过57亿元（含本数），在扣除发行费用后拟全部用于以下项目：31.34亿元用于碳化硅衬底晶片生产基地项目，5.64亿元用于12英寸集成电路大硅片设备测试实验线项目，4.32亿元用于年产80台套半导体材料抛光及减薄设备生产制造项目，15.7亿元用于补充流动资金。据悉，本次晶盛机电向特定对象发行股票的发行数量不超过2.57亿股（含本数）。发行价格不低于定价基准日前20个交易日公司A股股票交易均价的80%。受惠于光伏和半导体热潮的影响，今年以来，晶盛机电股价持续走高，在9月初总市值一度触及千亿大关。截止到10月25日收盘，该股报价74.96元，上涨1.99%，总市值为963.66亿。半年报显示，晶盛机电为硅、碳化硅、蓝宝石三大主要半导体材料设备生产商。在硅材料领域，公司开发出了应用于光伏和集成电路领域两大产业的系列关键设备，包括全自动晶体生长设备（直拉单晶生长炉、区熔单晶炉）、晶体加工设备（单晶硅滚磨机、截断机、开方机、金刚线切片机等）、晶片加工设备（晶片研磨机、减薄机、抛光机）、CVD设备（外延设备、LPCVD设备等）、叠瓦组件设备等；在碳化硅领域，公司的产品主要有碳化硅长晶设备及外延设备；在蓝宝石领域，公司可提供满足LED照明衬底材料和窗口材料所需的蓝宝石晶锭、晶棒和晶片。公司产品主要应用于集成电路、太阳能光伏、LED、工业4.0等具有广阔发展前景的新兴产业。从近期公开的生产信息看，公司半导体等领域订单均处于产销两旺的状态，本次定增募资扩大产能也属于有的放矢。

摘要：为了减少环境污染、打造绿色经济，高效地利用电力变得越来越重要。电力电子设备是实现这一目标的关键技术，已被广泛用于风力发电、混合动力汽车、LED 照明等领域。这也对电子器件中的散热基板提出了更高的要求，传统的陶瓷基板如 AlN、Al2O3、BeO 等的缺点也日益突出，如较低的理论热导率和较差的力学性能等，严重阻碍了其发展。相比于传统陶瓷基板材料，氮化硅陶瓷由于其优异的理论热导率和良好的力学性能而逐渐成为电子器件的主要散热材料。关键词：半导体 陶瓷基板 氮化硅 热导率然而，目前氮化硅陶瓷实际热导率还远远低于理论热导率的值，而且一些高热导率氮化硅陶瓷(＞150 W/(mK))还处于实验室阶段。影响氮化硅陶瓷热导率的因素有晶格氧、晶相、晶界相等，其中氧原子因为在晶格中会发生固溶反应生成硅空位和造成晶格畸变，从而引起声子散射，降低氮化硅陶瓷热导率而成为主要因素。此外，晶型转变和晶轴取向也能在一定程度上影响氮化硅的热导率。如何实现氮化硅陶瓷基板的大规模生产也是一个不小的难题。现阶段，随着制备工艺的不断优化，氮化硅陶瓷实际热导率也在不断提高。为了降低晶格氧含量，首先在原料的选择上降低氧含量，一方面可选用含氧量比较少的 Si 粉作为起始原料，但是要避免在球磨的过程中引入氧杂质 另一方面，选用高纯度的 α-Si3N4 或者 β-Si3N4作为起始原料也能减少氧含量。其次选用适当的烧结助剂也能通过减少氧含量的方式提高热导率。目前使用较多的烧结助剂是 Y2O3-MgO，但是仍不可避免地引入了氧杂质，因此可以选用非氧化物烧结助剂来替换氧化物烧结助剂，如 YF3-MgO、MgF2-Y2O3、Y2Si4N6C-MgO、MgSiN2-YbF3 等在提高热导率方面也取得了非常不错的效果。研究发现通过加入碳来降低氧含量也能达到很好的效果，通过在原料粉体中掺杂一部分碳，使原料粉体在氮化、烧结时处于还原性较强的环境中，从而促进了氧的消除。此外，通过加入晶种和提高烧结温度等方式来促进晶型转变及通过外加磁场等方法使晶粒定向生长，都能在一定程度上提高热导率。为了满足电子器件的尺寸要求，流延成型成为大规模制备氮化硅陶瓷基板的关键技术。本文从影响热导率的主要因素入手，重点介绍了降低晶格氧含量、促进晶型转变及实现晶轴定向生长三种提高实际热导率的方法 然后，指出了流延成型是大规模制备高导热氮化硅陶瓷的关键，并分别从流延浆料的流动性、流延片和浆料的润湿性及稳定性等三方面进行了叙述 概述了目前常用的制备高导热氮化硅陶瓷的烧结工艺现状 最后，对未来氮化硅高导热陶瓷的研究方向进行了展望。关键词：半导体 陶瓷基板 氮化硅 热导率00引言随着集成电路工业的发展，电力电子器件技术正朝着高电压、大电流、大功率密度、小尺寸的方向发展。因此，高效的散热系统是高集成电路必不可少的一部分。这就使得基板材料既需要良好的机械可靠性，又需要较高的热导率。图 1 为电力电子模块基板及其开裂方式。研究人员对高导热系数陶瓷进行了大量的研究，其中具有高热导率的氮化铝(AlN)陶瓷(本征热导率约为320 W/(mK))被广泛用作电子器件的主要陶瓷基材。图 1 电力电子模块基板及其开裂方式但是，AlN 陶瓷的力学性能较差，如弯曲强度为 300～400 MPa，断裂韧性为 3～4 MPam1/2，导致氮化铝基板的使用寿命较短，使得它作为结构基板材料使用受到了限制。另外，Al2O3 陶瓷的理论热导率与实际热导率都很低，不适合应用于大规模集成电路。电子工业迫切希望找到具有良好力学性能的高导热基片材料，图 2 是几种陶瓷基板的强度与热导率的比较，因此，Si3N4 陶瓷成为人们关注的焦点。图 2 几种陶瓷基板的强度与热导率的比较与 AlN 和 Al2O3 陶瓷基板材料相比，Si3N4 具有一系列独特的优势。Si3N4 属于六方晶系，有 α、β 和 γ 三种晶相。Lightfoot 和 Haggerty 根据 Si3N4 结构提出氮化硅的理论热导率在200～300 W/(mK)。Hirosaki 等通过分子动力学的方法计算出 α-Si3N4 和 β-Si3N4 的理论热导率，发现Si3N4 的热导率沿 a 轴和 c 轴具有取向性，其中 α-Si3N4 单晶体沿 a轴和 c轴的理论热导率分别为105 W/(mK)、225W/(mK)；β-Si3N4 单晶体沿a轴和c轴方向的理论热导率分别是 170 W/(mK)、450 W/(mK)。Xiang 等结合密度泛函理论和修正的 Debye-Callaway 模型预测了 γ-Si3N4 陶瓷也具有较高的热导率。同时 Si3N4 具有高强度、高硬度、高电阻率、良好的抗热震性、低介电损耗和低膨胀系数等特点，是一种理想的散热和封装材料。现阶段，将高热导率氮化硅陶瓷用于电子器件的基板材料仍是一大难题。目前，国外只有东芝、京瓷等少数公司能将氮化硅陶瓷基板商用化(如东芝的氮化硅基片(TSN-90)的热导率为 90 W/(mK))。近年来国内的一些研究机构和高校相继有了成果，北京中材人工晶体研究院成功研制出热导率为 80 W/(mK)、抗弯强度为 750 MPa、断裂韧性为 7.5MPam1/2 的 Si3N4 陶瓷基片材料，其已与东芝公司的商用氮化硅产品性能相近。中科院上硅所曾宇平研究员团队成功研制出平均热导率为 95 W/(mK)，最高可达 120 W/(mK)且稳定性良好的氮化硅陶瓷。其尺寸为 120 mm×120 mm，厚度为 0.32 mm，而且外形尺寸能根据实际要求调整。目前我国的商用高导热 Si3N4 陶瓷基片与国外还是存在差距。因此，研发高导热的 Si3N4 陶瓷基片必将促进我国 IGBT(Insula-ted gate bipolar transistor)技术的大跨步发展，为步入新能源等高端领域实现点的突破。近年来氮化硅陶瓷基板材料的实际热导率不断提高，但与理论热导率仍有较大差距。目前，文献报道了提高氮化硅陶瓷热导率的方法，如降低晶格氧含量、促进晶型转变、实现晶粒定向生长等。本文阐述了如何提高氮化硅陶瓷的热导率和实现大规模生产的成型技术，重点概述了国内外高导热氮化硅陶瓷的研究进展。01晶格氧的影响氮化硅的主要传热机制是晶格振动，通过声子来传导热量。晶格振动并非是线性的，晶格间有着一定的耦合作用，声子间会发生碰撞，使声子的平均自由程减小。另外，Si3N4 晶体中的各种缺陷、杂质以及晶粒界面都会引起声子的散射，也等效于声子平均自由程减小，从而降低热导率。图 3 为氮化硅的微观结构。图 3 氮化硅烧结体的典型微观结构研究表明，在诸多晶格缺陷中，晶格氧是影响氮化硅陶瓷热导率的主要缺陷之一。氧原子在烧结的过程中会发生如下的固溶反应:2SiO2→ 2SiSi +4ON+VSi (1)反应中生成了硅空位，并且原子取代会使晶体产生一定的畸变，这些都会引起声子的散射，从而降低 Si3N4 晶体的热导率。Kitayama 等在晶格氧和晶界相两个方面对影响 Si3N4晶体热导率的因素进行了系统的研究，发现 Si3N4晶粒的尺寸会改变上述因素的影响程度，当晶粒尺寸小于 1μm时，晶格氧和晶界相的厚度都会成为影响热导率的主要因素 当晶粒尺寸大于 1μm 时，晶格氧是影响热导率的主要因素。而制备具有高热导率的氮化硅陶瓷，需要其具有大尺寸的晶粒，因此通过降低晶格氧含量来制得高热导率的氮化硅显得尤为关键。下面从原料的选择、烧结助剂的选择和制备过程中碳的还原等方面阐述降低晶格氧含量的有效方法。1.1 原料粉体选择为了降低氮化硅晶格中的氧含量，要先得从原料粉体上降低杂质氧的含量。目前有两种方法:一种是使用低含氧量的 Si 粉为原料，经过 Si 粉的氮化和重烧结两步工艺获得高致密、高导热的 Si3N4 陶瓷。将由 Si 粉和烧结助剂组成的 Si的致密体在氮气气氛中加热到 Si熔点(1414℃)附近的温度，使 Si 氮化后转变为多孔的 Si3N4 烧结体，再将氮化硅烧结体进一步加热到较高温度，使多孔的 Si3N4 烧结成致密的 Si3N4 陶瓷。另外一种是使用氧含量更低的高纯 α-Si3N4 粉进行烧结，或者直接用 β-Si3N4 进行烧结。日本的 Zhou、Zhu等以 Si 粉为原料，经过 SRBSN 工艺制备了一系列热导率超过 150W/(mK)的氮化硅陶瓷。高热导率的主要原因是相比于普通商用 α-Si3N4 粉末，Si 粉经氮化后具有较少的氧含量和杂质。Park 等研究了原料Si 粉的颗粒尺寸对氮化硅陶瓷热导率的影响，发现 Si 颗粒尺寸的减小能使氮化硅孔道变窄，有利于烧结过程中气孔的消除，进而得到致密度高的氮化硅陶瓷。研究表明，当 Si 粉减小到 1μm 后，氮化硅陶瓷的相对密度能达到 98%以上。但是在 SRBSN 这一工艺减小原料颗粒尺寸的过程中容易使原料表面发生氧化，增加了原料中晶格氧的含量。Guo等分别用 Si 粉和 α-Si3N4 为原料进行了对比试验。研究发现，以 Si 粉为原料经过氮化后能得到含氧量较低(0.36%,质量分数)的 Si3N4 粉末，通过无压烧结制得热导率为 66.5W/(mK)的氮化硅陶瓷。而在同样的条件下，以 α-Si3N4 为原料制备的氮化硅陶瓷，其热导率只有 56.8 W/(mK)。用高纯度的 α-Si3N4 粉末为原料，也能制得高热导率的氮化硅陶瓷。Duan 等以 α-Si3N4 为原料，制备了密度、导热系数、抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别为 3.20 gcm-3 、60 W/(mK)、668 MPa、5.13 MPam1/2 和 15.06 GPa的Si3N4 陶瓷。Kim 等以 α-Si3N4为原料制备了热导率为78.8 W/(mK)的氮化硅陶瓷。刘幸丽等以不同配比的 β-Si3N4/α-Si3N4 粉末为起始原料，制备了热导率为108 W/(mK)、抗弯强度为 626 MPa的氮化硅陶瓷。结果表明:随着 β-Si3N4 粉末含量的增加，β-Si3N4柱状晶粒平均长径比的减小使得晶粒堆积密度减小，柱状晶体积分数相应增加，晶间相含量减少，热导率提高。彭萌萌等研究了粉体种类(β-Si3N4或 α-Si3N4)及 SPS 保温时间对氮化硅陶瓷热导率的影响。研究发现，采用 β-Si3N4粉体制备的氮化硅陶瓷的热导率比采用相同工艺以 α-Si3N4为粉体制备的氮化硅陶瓷高 15% 以上，达到了 105W/(mK)。不同原料制备的Si3N4材料的热导率比较见表1。表 1 不同原料制备的 Si3N4材料的热导率比较综合以上研究可发现，采用 Si 粉为原料制得的样品能达到很高的热导率，但是在研磨的过程中容易发生氧化，而且实验过程繁琐，耗时较长，不利于工业化生产 使用高纯度、低含氧量的 α-Si3N4粉末为原料时，由于原料本身纯度高，能制备出性能优异的氮化硅陶瓷，但是这样会导致成本增加，不利于大规模生产 虽然可以用 β-Si3N4 取代 α-Si3N4为原料，得到高热导率的氮化硅陶瓷，但是 β-Si3N4的棒状晶粒会阻碍晶粒重排，导致烧结物难以致密。1.2 烧结助剂选择Si3N4属于共价化合物，有着很小的自扩散系数，在烧结过程中依靠自身扩散很难形成致密化的晶体结构，因此添加合适的烧结助剂和优化烧结助剂配比能得到高热导率的氮化硅陶瓷。在高温时烧结助剂与Si3N4表面的 SiO2反应形成液相，最后形成晶界相。然而晶界相的热导率只有 0.7～1 W/(mK)，这些晶界相极大地降低了氮化硅的热导率，而且一些氧化物烧结添加剂的引入会导致 Si3N4晶格氧含量增加，也会导致热导率降低。目前氮化硅陶瓷的烧结助剂种类繁多，包括各种稀土氧化物、镁化物、氟化物和它们所组成的复合烧结助剂。稀土元素由于具有很高的氧亲和力而常被用于从 Si3N4晶格中吸附氧。目前比较常用的是镁的氧化物和稀土元素的氧化物组成的混合烧结助剂。Jia 等在氮化硅陶瓷的烧结过程中添加复合烧结助剂 Y2O3-MgO，制备了热导率达到 64.4W/(mK)的氮化硅陶瓷。Go 等同样采用 Y2O3-MgO为烧结助剂，研究了烧结助剂 MgO 的粒度对氮化硅微观结构和热导率的影响。研究发现，加入较粗的 MgO 颗粒会导致烧结过程中液相成分分布不均匀，使富 MgO 区周围的 Si3N4晶粒优先长大，从而导致最终的 Si3N4陶瓷中大颗粒的 Si3N4晶粒的比例增大，热导率提高。然而，加入氧化物烧结助剂会不可避免地引入氧原子，因此为了降低晶格中的氧杂质，可以采用氧化物 + 非氧化物作为烧结助剂。Yang 等以 MgF2-Y2O3为烧结添加剂制备出性能良好的高导热氮化硅陶瓷，发现用 MgF2可以降低烧结过程中液相的粘度，加速颗粒重排，使粉料混合物能够在较低温度(1600℃)和较短时间(3 min)内实现致密化，而且低的液相粘度与高的 Si、N 原子比例有助于 Si3N4 的 α→β 相变和晶粒生长，从而提高 Si3N4 陶瓷的热导率。Hu 等分别以 MgF2-Y2O3和 MgO-Y2O3为烧结助剂进行了对比试验，并探究了烧结助剂的配比对热导率的影响。相比于 MgO-Y2O3，用 MgF2-Y2O3作为烧结助剂时 Si3N4陶瓷热导率提高了 19%，当添加量为 4%MgF2 -5%Y2O3时，能达到最高的热导率。Li 等以 Y2Si4N6C-MgO 代替 Y2O3 -MgO 作为烧结添加剂，通过引入氮和促进二氧化硅的消除，在第二相中形成了较高的氮氧比，导致在致密化的 Si3N4 试样中颗粒增大，晶格氧含量降低，Si3N4 -Si3N4 的连续性增加，使Si3N4 陶瓷的热导率由 92 W/(mK)提高到 120 W/(mK)，提高了 30.4%。为了进一步提高液相中的氮氧比，降低晶格氧含量，通常还采用非氧化物作为烧结助剂。Lee 等研究了氧化物和非氧化物烧结添加剂对 Si3N4 的微观结构、导热系数和力学性能的影响。以 MgSiN2 -YbF3 为烧结添加剂，制备出导热系数为 101.5 W/(mK)、弯曲强度为822～916 MPa 的 Si3N4 陶瓷材料。经研究发现，相比于氧化物烧结添加剂，非氧化物 MgSiN2 和氟化物作为烧结添加剂能降低氮化硅的二次相和晶格氧含量，其中稀土氟化物能与 SiO2 反应生成 SiF4，而SiF4 的蒸发导致晶界相减少，同时也会导致晶界相 SiO2 还原，降低晶格氧含量，进而达到提高热导率的目的。不同烧结助剂制备的氮化硅陶瓷热导率比较见表 2，显微结构如图 4所示。表 2 不同烧结助剂制备的 Si3N4材料的热导率比较图 4 氧化物添加剂(a)MgO-Y2O3 和(d)MgO-Yb2O3、混合添加剂(b)MgSiN2 -Y2O3 和(e)MgSiN3 -Yb2O3 、非氧化物添加剂(c)MgSiN2 -YF3 和(f)Mg-SiN2 -YbF3 的微观结构目前主流的烧结助剂中稀土元素为 Y 和 Yb 的化合物，但是有些稀土元素并不能起到提高致密度的作用。Guo等分别用 ZrO2 -MgO-Y2O3和 Eu2O3 -MgO-Y2O3作为烧结助剂，制得了氮化硅陶瓷，经研究发现 Eu2O3 -MgO-Y2O3的加入反而抑制了氮化硅陶瓷的致密化。综合以上研究发现，相比于氧化物烧结助剂，非氧化物烧结助剂能额外提供氮原子，提高氮氧比，促进晶型转变，还能还原 SiO2 起到降低晶格氧含量、减少晶界相的作用。1.3 碳的还原前面提到的一些能高效降低晶格氧含量的烧结助剂，如Y2Si4N6C和 MgSiN2 等，无法从商业的渠道获得，这就给大规模生产造成了困扰，而且高温热处理也会导致高成本。因此，从工业应用的角度来看，开发简便、廉价的高导热 Si3N4 陶瓷的制备方法具有重要的意义。研究发现，在烧结过程中掺杂一定量的碳能起到还原氧杂质的作用，是一种降低晶格氧含量的有效方法。碳被广泛用作非氧化物陶瓷的烧结添加剂，其主要作用是去除非氧化物粉末表面的氧化物杂质。在此基础上，研究者发现少量碳的加入可以有效地降低 AlN 陶瓷的晶格氧含量，从而提高 AlN 陶瓷的热导率。同样地，在 Si3N4 陶瓷中引入碳也可以降低氧含量，主要是由于在氮化和后烧结过程中，适量的碳会起到非常明显的还原作用，能极大降低 SiO 的分压，增加晶间二次相的 N/O 原子比，从而形成双峰状显微结构，得到晶粒尺寸大、细长的氮化硅颗粒，提高氮化硅陶瓷的热导率。Li 等用 BN/石墨代替 BN 作为粉料底板后，氮化硅陶瓷的热导率提升了 40.7%。研究发现，即使 Si 粉经球磨后含氧量达到了 4.22%，氮化硅陶瓷的热导率依然能到达 121 W/(mK)。其原因主要是石墨具有较强的还原能力，在氮化的过程中通过促进 SiO2 的去除，改变二次相的化学成分，在烧结过程中进一步促进 SiO2 和 Y2Si3O3N4 二次相的消除，从而使产物生成较大的棒状晶粒，降低晶格氧含量，提高 Si3N4 -Si3N4 的连续性。研究表明，虽然掺杂了一部分碳，但是氮化硅的电阻率依然不变，然而最终的产物有很高的质量损失比(25.8%)，增加了原料损失的成本。Li 等发现过量的石墨会与表面的 Si3N4 发生反应，这是导致氮化硅陶瓷具有较高质量损失比的关键因素。于是他们改进了制备工艺，采用两步气压烧结法，用 5%(摩尔分数) 碳掺杂 93%α-Si3N4 -2%Yb2O3

1月7日，清华大学-闻泰科技工业与车规半导体芯片联合研究中心揭牌仪式在清华大学FIT楼多功能厅举行，揭牌仪式由科研院副院长甄树宁主持，清华大学副校长曾嵘、集成电路学院院长吴华强、闻泰科技董事长张学政等出席本次仪式。曾嵘在致辞中提到，集成电路产业作为现代电子信息产业的重要基础，是支撑经济发展的战略性和先导性产业，清华大学非常重视集成电路学科的建设。2021年4月22日，学校正式成立了清华大学集成电路学院，集中精锐力量投向关键核心技术主战场，希望为实现集成电路科技高水平发展提供战略支撑。本次清华大学和闻泰科技强强联合，在集成电路领域共同成立工业与车规半导体芯片联合研究中心，开启了双方合作的新篇章，对于发挥双方优势，攻关解决车规半导体芯片领域的关键核心技术、推动产教融合和行业发展具有重要意义。 张学政表示，清华大学集成电路学院清华集成电路学院有国际一流的科研环境、全球领先的师资水平，以及出类拔萃的莘莘学子，闻泰安世有行业前沿的创新技术、面向未来的产业方向，以及庞大的产品线和客户群，双方的合作必将成为科技企业与高等院校强强联合的典范。张学政称，我们正置身于世界百年未有之大变局，集成电路是未来100年的关键赛点。“自强不息，厚德载物”的清华校训，闻泰安世 “向上、向善、向阳”的企业精神，让我们在抢占科技竞争和未来发展制高点的过程中，共同助力车规级半导体的崛起！集成电路学院院长吴华强主持了仪式前的报告会，张学政发表了题为“演进：时代与我们”的报告，分享了他对科学技术、半导体行业发展和闻泰安世半导体战略规划的看法。半导体行业正处于后摩尔定律时代，车规半导体可能会是第三次半导体浪潮中坚力量。闻泰科技旗下的安世半导体是全球领先的车规级半导体企业，在车规级半导体领域拥有巨大的优势。安世庞大的产品线和客户群、持续增加的研发投入、快速增加的晶圆和封测产能将保证公司保持持续增长。安世的研发投入将从9%提升到15%，在全球新增2500多名研发工程师。目前强大的研发投入初见成效，很多新产品IGBT、中高压MOSFET、Analog、碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）今年都将逐步量产。上海临港新建的12英寸车规级晶圆厂也将在今年投入使用，未来将为安世提供强大的新增产能保障！英国曼彻斯特、英国威尔士、德国汉堡、马来西亚芙蓉、菲律宾卡布尧和中国东莞等各地新增产能也将陆续释放，安世半导体持续的投资能满足未来汽车客户和工业、消费市场的巨大需求，坚定不移地支撑安世向百亿美金公司的道路上前进。在当下以科技为第一生产力的时代，闻泰安世期望能依托清华大学在科研技术创新和人才培养方面的优势，共同为车规级半导体行业作出应有的贡献。

近日，北京市生态环境局对外公布了天科合达第三代半导体碳化硅衬底产业化基地的二期扩建项目（以下简称"二期项目"）的环境影响评价审批结果。根据公示文件，随着北京天科合达在创新能力和市场占有率上的持续提升，其在行业内的影响力也在不断增强。为了进一步扩大生产规模，公司计划在现有厂区西侧的空地上建设二期项目。二期项目位于北京市大兴区大兴新城东南片区的0605-022C地块，紧邻现有工程东侧。项目规划总占地面积为52,790.032平方米，总建筑面积达到105,913.29平方米，涵盖生产厂房、化学品库、危废库、一般固废库、综合办公楼以及门卫室等设施。公司计划采购一系列先进的长晶、晶体加工和晶片加工工艺设备，并新建6-8英寸碳化硅衬底生产线及研发中心，同时配套建设相关设施。二期项目的建设旨在扩大公司在碳化硅晶体与晶片领域的产能，并建立研发中心，用于持续优化和完善生产工艺和参数。项目投产后，预计将实现年产约371,000片导电型碳化硅衬底，包括236,000片6英寸和135,000片8英寸导电型碳化硅衬底。

中国科大郭光灿院士团队在碳化硅色心自旋操控研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时等人与匈牙利魏格纳物理研究中心Adam Gali教授合作，在国际上首次实现了单个碳化硅双空位色心电子自旋在室温环境下的高对比度读出和相干操控。这是继金刚石氮空位（NV）色心后第二种在室温下同时具有高自旋读出对比度和高单光子发光亮度的固态色心，该成果对发展基于碳化硅这种成熟半导体材料的量子信息技术具有重要意义。该成果于2021年7月5日在线发表于《国家科学评论》（National Science Review）杂志上。固态自旋色心是量子信息处理的重要研究平台，金刚石NV色心是其突出的代表。自从1997年德国研究团队报道了室温下单个金刚石NV色心的探测以来，金刚石NV色心在量子计算、量子网络和量子传感等方面都取得了重要进展。近年来，为了利用更加成熟的材料加工技术和器件集成工艺，人们开始关注其他半导体材料中的相似色心。其中碳化硅中的自旋色心，包括硅空位色心（缺失一个硅原子）和双空位色心（缺失一个硅原子和一个近邻碳原子），因其优异的光学和自旋性质引起了人们广泛的兴趣。其中室温下单个硅空位色心的相干操控虽然已经实现，但其自旋读出对比度只有2%，而且天然块状碳化硅材料中单个硅空位色心的单光子发光亮度每秒仅有10 k个计数，如此低的自旋读出对比度和单光子发光亮度极大的限制了其在室温下的实际应用。而室温下单个双空位色心的相干操控还未见报道。李传锋、许金时研究组利用之前所发展的离子注入制备碳化硅缺陷色心的技术[ACS Photonics 6, 1736-1743 (2019) PRL 124, 223601(2020)]制备了双空位色心阵列。进一步利用光探测磁共振技术在室温下实现单个双空位色心的自旋相干操控，并发现其中一类双空位色心（称为PL6）的自旋读出对比度为30%，而且单光子发光亮度每秒可达150k个计数。这两项重要指标相比碳化硅中硅空位色心均提升了一个数量级，第一次展现了碳化硅自旋色心在室温下具有与金刚石NV色心相媲美的优良性质，并且单色心电子自旋在室温下的相干时间长达23微秒。研究团队还实现了碳化硅色心中单个电子自旋与近邻核自旋的耦合与探测，为下一步构建基于碳化硅自旋色心体系的室温固态量子存储与可扩展的固态量子网络奠定基础。实验结果图：室温下单个PL6色心的光学与自旋性质。（A）单色心阵列荧光成像图，橙色圈内为单个PL6色心；（B）单光子发光特性；（C）荧光饱和行为；（D）光探测磁共振（ODMR）谱；（E）Rabi振荡；（F）自旋相干时间。由于高读出对比度和高单光子发光亮度在量子信息的许多应用中至关重要，该成果为基于碳化硅的量子器件开辟了一个新的发展方向。审稿人高度评价该工作：“该论文的发现解决了碳化硅色心量子技术应用中的一个关键问题，该发现将会立即促进许多工作的发展（The discovery reported in this paper addresses a key issue in the quantum technology applications of color centers inSiC. The discovery will stimulate many works immediately）”；“其中一些结果，例如对一些色心30%的读出对比度是相当了不起的（Some of these results such as the 30% readout contrast from some of the centers are quite remarkable）”。中科院量子信息重点实验室博士后李强、王俊峰副研究员为论文的共同第一作者。该工作得到了科技部、国家基金委、中国科学院、安徽省和中国科学技术大学的资助。李强得到博士后创新人才支持计划的资助。论文链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwab122

天眼查信息显示，深圳铭创智能装备有限公司（以下简称：铭创智能）近期完成B+轮融资，融资金额未披露，投资方为明德投资。这是继2023年4月完成B轮融资后，铭创智能完成的新一轮融资。自2019年12月成立至今，铭创智能已相继完成4轮融资，分别是2019年12月的天使轮、2021年7月的A轮、2023年4月的B轮以及今年7月的B+轮融资，投资方包括铭普光磁、中投德勤投资、深圳高新投、深圳小禾投资等机构。官网资料显示，铭创智能聚焦于面板、消费类电子、锂电、半导体等行业的精密微加工和自动化解决方案，主要研究TFT-LCD、OLED、蓝宝石、玻璃、陶瓷、硅、碳化硅等材料的加工工艺和智能装备解决方案，提供激光切割、激光雕刻、激光微加工解决方案和配套自动化产品。作为一家设备厂商，铭创智能业务涉及碳化硅领域，而近期在碳化硅设备细分领域投融资十分火热，多家碳化硅设备相关厂商相继完成新一轮融资，其中包括优睿谱和驿天诺。7月25日，优睿谱宣布其于近日完成新一轮数千万元融资，本轮融资由君子兰资本领投，境成资本、琢石投资、南通海鸿金粟等跟投。这是继2023年12月的A+轮融资后，优睿谱完成的又一轮融资。截至目前，成立于2021年9月的优睿谱已相继完成5轮融资。优睿谱表示，本轮融资将用于晶圆边缘检测设备SICE200、晶圆电阻率量测设备SICV200、晶圆位错及微管检测设备SICD200、多种半导体材料膜厚测量设备Eos200DSR等多款设备的量产，新布局产品的研发以及团队的扩充。与此同时，驿天诺宣布完成数千万元Pre-A轮融资，由武创华工基金领投，中国信科天使基金、泽森资本、光谷产投、白云边科投等跟投。 驿天诺专注于硅光&第三代半导体封测设备，是国内较早开发硅光和第三代半导体自动化封测装备的公司，其产品对标美国FormFactor等龙头厂商，实现了硅光和第三代半导体测试和封装装备的进口替代。相关厂商持续完成融资，有助于加速碳化硅相关设备国产替代进程。