1、课题来源及背景：碳化硅（SiC）是一种性能优异的宽禁带半导体材料，具有禁带宽、热导率高、击穿场强高、饱和电子漂移速率高，稳定性高等特点，可用于制造高温、大功率、高频功率器件，具有广阔的应用前景，是新一代功率半导体技术革命最具代表性的材料。全球未来95％的电能需要经过功率半导体处理后才能使用，功率半导体技术的核心是半导体器件，新一代SiC功率半导体又较传统Si功率半导体有巨大优势，随着SiC功率半导体器件在电力系统、轨道交通、电动汽车、新能源（包括风、太阳、核能）等新兴领域的应用，SiC厚外延材料的产业化已成为SiC功率器件制造与产业化的关键与瓶颈。本项目旨在用CVD快速生长方法，实现SiC器件用厚有源层材料快速外延生长，为各种高温、大功率SiC器件奠定坚实的材料基础。

    2、技术原理及性能指标：通过分析SiC CVD快速外延生长机理、模拟SiC外延生长室流场与热场分布，来实现3〞SiC厚外延片的快速CVD外延生长。具体指标：（1）3〞SiC厚外延片生长速率达到70-100 μm /小时，（2）SiC外延晶片的厚度达到100 μm，（3）n型掺杂浓度调控范围达到1E15-1E18 cm^-3，（4）缺陷密度小于10 cm^-2，（5）表面粗糙度小于5 nm（尺度：10 μm x 10 μm）（6）背景载流子浓度达到1E15 cm^-3量级。

    3、技术的创造性与先进性：（1）3英寸4H-SiC外延晶片的快速外延生长技术，以实现4H-SiC厚外延晶片的产业化，这是本项目的核心； （2）4H-SiC多片外延生长中的均匀性问题，其中包括片内厚度均匀性和掺杂浓度均匀性、片间厚度均匀性和掺杂浓度均匀性的控制技术； （3）抑制SiC外延表面缺陷（囊括物）和“Si滴”形成的关键技术； （4）SiC外延材料的原位掺杂与控制技术，其中主要是n型掺杂技术。该技术是当时国际研究前沿，属于在国内首先提出3〞SiC厚外延片的快速CVD外延生长方法。该项目的实施将对于我国开展高温、大功率SiC器件国产化研究，具有重大的推动作用。

    4、应用情况及存在的问题：项目的目标应用产品是厚度达100微米、表面粗糙度小于5nm的3英寸4H-SiC外延晶片材料，以奠定我国未来kV-10kV级SiC功率器件制造所需的厚外延材料基础。 2、对新能源汽车、UPS电源、逆变器等电子设备领域和战略性新兴产业具有重要促进作用。目前存在问题：（1）高压超高压器件对外延材料指标要求较高，包括厚度，浓度，均匀性及缺陷控制等。（2）国内以4″为主、国外以6″为主，国际上已演示8英寸4H-SiC衬底晶片，从衬底、晶片、器件，我们跟国外的差距还比较明显，特别是高性能高压型功率器件，还存在较大差距。

    5、历年获奖情况：无。