碳化硅是什么意思

碳化硅都出来了，还在 igbt 呢？这是之前我讲的 igbt 时有兄弟的评论。那行，今天咱们也来讲讲这碳化硅和 igbt 比他到底强在哪？首先要知道一点，碳化硅是一种半导体材料，与他同类的有硅淡化加等等。 i g b t 是一种芯片结构，与它同类的有三极管、 mos 管等等。 i g b t 通常是以纯硅材料为衬底，而我们说的碳化硅一般是以碳化硅为衬底的 mos 管。 tpt 作为三极管和莫斯管的组合体，具有低驱动电流、低导通电阻的特性，还能承受高电压、大电流，开关频率也很高。但 和碳化硅莫斯管相比，硅 igbt 在耐压性能、热导率、耐温性能和工作效率上都比不过。在相同电压、电流等级情况下，碳化硅莫斯管可以做到体积更小，导通损耗更低。同样的热量下，碳化硅散热更好。 论上碳化硅可以工作在两百摄氏度以上的温度，而且碳化硅有更快的开关速度，使开关损耗也大大降低。这些优势带来的直观效果就是电动汽车的系统效率和续航能力的提升。现在国内外很多车企都在生根碳化硅这个领域， 不过大家看到前段时间一则消息了吗？特斯拉宣布要减少百分之七十五的碳化硅，要知道最先在电车上量化碳化硅的就是特斯拉，现在要减少四分之三，这是什么用意呢？兄弟们来聊聊呢？

这块五彩斑斓的黑色石头是碳化硅，它是美国人爱奇讯在一八九一年电容金刚石实验时偶然发现的一种碳化物。也许你看到他觉得很陌生，但我说到他的另一种形态，你一定很喜欢莫桑钻，他其实就是比较纯净的碳化硅。碳化硅在大自然中很少见， 一九零五年，人们第一次在陨石中发现了碳化硅。别看碳化硅外表黑乎乎的，他还有一个非常有趣的特性，我们把一块碳化硅用锡纸包裹住半边，给锡纸连接上电源的正极， 另外用一个有尖的金属棒连接电源负极接通电源之后，我们用金属棒的尖端触碰碳化硅的表面，可以看到接触点居然神奇的发光了，这就是碳化硅的电质发光性。一九零七年，人们利用他的这一特性，制作出了人类历史上第一支碳化硅 为发光二极管。采用碳化硅作为衬底的 led， 亮度更高、能耗更低、寿命更长，单位芯片面积更小，在大功率 led 方面具有非常大的优势。

张总，你好。哎，你好，很高兴见到您。国外的身体长到三十到四十度，我们自己的身体也会慢慢长厚起来。中国的这个企业沉浸的时间太长了， 西方国家对中国的卡脖子是不可预料和随时发生的。第三代半导体是中国实现弯道超车的重大起步，打破国际壁垒，实现资助可控。这就是在一八年对中国严格基础封锁和禁运的产品， 保证在民族产业的设备顶替进口设备。为了完成人生的理想，为了实现自己心中的产业梦和产业尊重， 到咱们企业来参观到铜光来，希望让他们看到一个什么样的铜光呢？虽然我给他首先展现的是一个高科技的，是有很高技术含量的一个公司。嗯，我们搞的是谁啊？搞的是产品，是半导体产业，是我们整个 科技人类发展的一个谁啊？一个基础产业。嗯，特别好奇的就是 您当时那个企业做的特别好，后来转到现在，半导体从零开始，只要是做失业的，嗯，什么时候都不轻松。但是做一个产业走向另外一个产业，可以说有， 有时候也是一个。呃，重大的挑战和重大的转折。嗯，那你怎么那么决绝就要转身？是啊，这问题他有很多，这个谁啊？ 很多原因和历史的谁啊？嗯，渊源。嗯，并且还有一个我们战略转移的。一个谁啊？一个理由是让更多的是半导体的一个新的产业。嗯，新的方向。嗯， 二零一二年五月，郑清超用一次毅然的转身，实现了一次新的跨越。他放弃了之前的企业，成立了河北同光晶体有限公司，将全部资金和心血都投入到第三代半导体材料 碳化硅的研发和生产中，十年时间，在他的带领下，铜光晶体发展成为国内一流，省内唯一能够量产六英寸碳化硅半导体材料的企业，打破了众多国外卡脖子技术的难题。 他们生产的碳化硅单晶衬底就是芯片制造的基础，是五 g 基站建设、航空航天、新能源汽车等行业当中的必需产品，在我们生活的方方面面被广泛应用 到了五 g 时代。嗯，发射五 g 信号的射频器件是我们碳化硅高纯半结岩生产出来的芯片做的器件。嗯，我们才有了五 g， 他在芯片的 生产过程当中具体发挥的什么作用？下面是沉底，呃，我在沉底上面抹一层光刻胶，然后咱们熟悉领域的光刻机，光刻机，光刻它离子注入 金属化，最后形成了金源，这个金源已经形成了一个一个的小芯片，这个小芯片然后我们可以 再通过封装就变成了抗化硅器件。可以说这个碳化硅芯片衬底是最基础的材料，所以它是源头。对，它是最源头的材料，看上去非常的普通，像一块玻璃，但其实这个里面有着巨大的科技含量。 这就是在一八年对中国严格技术封锁和禁运的产品。嗯，早在二零一二年的时候，其实我们 还没有受到国外的封锁，那在这样的情况下，我们也可以选用国外的产品。为什么您那个时候就毅然决然的要决定自己来生产第三代防盗体呢？实际上在一二年的时候，昙花龟在世界上还没有得到一个很好的应用， 整个美国也都处于在研发和试用阶段。作为我们来说，我们进入到汤尔规的生长，更多的是一个产业布局， 我们觉得一个是个非常有前瞻性的项目，并且它的优良性能 将更多的去完成第一代半导体材料归不能完成的任务，将是未来非常有希望突出去的高科技产品。但不可否认的一件事情， 在某一个关键时期出现产品竞争的时期，西方国家对中国的卡脖子是不可预料和随时发生的，那在这种卡脖子的情况下，我们怎么样突破重围？实际上我们整个碳化硅衬底的生产， 我们通光的意义更多的是为解决卡脖子问题，实现中国的很多产业的自主可控起到作用。美国对第三大半导体一直实行战略管控，我们很多的设备， 我们很多的耗材，我们都不知道美国的厂家用的什么，更多的是靠我们自己的研发和我们自己的揣测和试验 来决定了我们现在的整个产品的思路，并且我们有具备快速赶上去的能力。我一直认为 第三代半导体是中国半导体产业实现弯道超车的重大期，您刚才说我们具备快速赶超上去的能力，这能力指的是什么？首先中国具备应用市场，应用市场非常巨大。再一个 是中国这两年产品的研发能力，我们应用过程中间解决问题，快速迭代去改进的机会。我给你举一个典型的例子，好，一八年之前我们做的产 品质量很差，国内唯一的一两个用户都是用的美国的产品。嗯，一八年中国被卡脖子之后， 我们没有衬底用了，这样的话被迫用了国产的衬底，客户不断的给我们提出要求， 我们就把下一代产品再给他，再要求我们下来，再再给他，给了我们快速迭代的机会。嗯，所以说我现在非常自豪的说， 我们现在生产的四寸高纯半结岩衬底比美国同类水平一点不低，拒不参数，还有超 的现象。我看在咱们工厂经常可以看到这句话，打破卡脖子，实现自主可控。实际上我们说解决卡脖子问题，打破国际壁垒， 实现自主可控，即是我们企业的信仰，也是我们企业提出的鞭策 和激励。经过我们的努力，不受国外对这个行业的限制，那将是我们追求的是最高的目的。嗯，中国仅限的几家能量产 碳化硅沉底的企业，我们在国际的竞争力还不足够的强，大家更多地走向协同，走向发展， 去抵御外国厂商对我们自己的打击。有传言说，您在最困难的时候把家里的这个金银细软都卖掉了。这句话说起来 是传说，但是我们确确实实的时候，在我最困难的时期，我把我们家所有的家庭已经拿出来了 啊，并且我们到了无以为继的地步。确实有这个过程，那您那时候有没有后悔过？实际上我还是怀着一种梦想， 走向了第三代半导体产业，走向了碳化硅的研发。那作为企业家的梦想不应该是追求经济效益最大吗？实际上作为 企业创立初期挣的钱是为了个人的生存的需要，是为了家庭的需要。到一定钱之后，企业家 更多的是为了完成人生的理想，更多的是为了实现自己心中的产业梦和产业尊重。他的未来的市场前景有多大呢？我们整个产业，第三代半导体，整个中国的全产业链， 从我们沉底到外延到芯片的制造，正处在一个谁呀？发展的初期。比亚迪已经宣布停止燃油汽车的生产，走向电动化纯电动汽车、新能 汽车将采用碳化硅这个技术方案已经成为定局。美国特斯拉汽车公开报道，数字是两辆 纯电动汽车，用一片六寸 n 型的衬底，那去年中国生产了两千三百万辆汽车，假如说有一千万辆车 去生产纯电动汽车，两辆车用一个碳化硅的六寸 n 型沉底，那每年中国的需求量 将是五百万天。我们去年九月五号我们投产的，我们来源子公司，我们 投资了九点五亿元，我们的产能仅仅是年产十万篇。可以说未来谈法规只是在电动汽车方面的应用，市场巨大， 就是这个产品吗？对，可以达到百万伏的电压，可以保证我们充电十分钟，行驶二三百公里的能力，并且用了碳化硅之后，他也更大的 作用是节能。他更节能的原因是什么？你手机用上要发热，是发热的过程，就是能量被白白的消耗的过程。所以说做第三代班级做碳化硅 或者淡化佳，他不发那么多热，实际上我就转化效率比较高了，也就是节能了。像这样 的一个晶片，它的市场价值是多少？最初国外推出来的时候，大概这一片是一万多块钱，现在市场是六千块钱左右，跟第一代龟比起来， 他还是太贵了，慢慢的他会更往下，价格会更往下走。是啊，这就是我们努力的方向，对，努力的方向和追求的目标。把碳化硅沉底 价格做下来，不断的去扩大它的应用场景，因为大家都能用得起用的核算， 它的应用场景会越来越宽阔。碳化硅的晶片它生产过程当中最关键的核心是那个生长炉，还是说这些原料的合成？碳化硅过来生产过程中间每一步都很重要，但是最主要的还是谁啊？它 阿龟晶体的生长生长过程中构成了我们他阿龟制造过程中最高的技术和难度。 我们原来起步的时候就这个车间，就这一个车间，就这一个车间。哦，现在我们基本上我们又建成这个园区。嗯，那现在参观通道里边我们有新的车间，我们就走我们完整的参观通道了。哦，原来不是那么完整，现在我们已经把它走完整。嗯， 都是自己研讨的啊。中国的这几个企业因为我们沉浸的时间太长了，我们当时买不来炉子，逼得我没办法，他想破产，我们想生产，我们就得过来之后谁要 先把工具造出来呀？所以说我们就具备了想要造炉子的能力。这些就是咱们那个碳化硅生长的炉子。对，他上面是沉积，沉积到下面他是怎么在里面生长的呢？你看我是感应线圈，我里边是装的是整个是一个石墨的干锅， 我过来之后感应线圈，感应里边的，里边的什么叫什么叫呃，雪发热，在生长环境到了两千多度，下面的原材料我就形成气化， 平常那个帕克龟瘫化硅、二碳化硅、瘫痪二硅这些这些这些组分就气体就会上升在上面紫晶里边，我再把它长成晶体，一点一点长下来，他这个护着在上面，然后 慢慢的就长，成绩之后就长出来。还能切多少片呢？我们一般情况下我们现在能长到十五到二十口，但是国外的先进水平可以长到三十到四十口 啊。现在我们基本上也掌握了长后的能力，我们逐渐我们自己的身体也会慢慢长厚起来， 我们最高的已经长到了三十厚，长到那么厚之后就可以切出三十片，是吗？假如说我现在长到二十毫米，一般我这个切是零点六七毫米， 一般我能牵住三十多天，将近将近四十遍啊。对，他其实这个对这个要求是非常严格的，这是我们各家不一样，这是我们的技术秘密， 每家的里边干锅的结构都是一个公司的核心之一。哇，这个也是我们自主研发的。对， 咱们刚才看到经济生长的一部分，我们实际上是有这么很多的流程，我们现在能看到的是现切割，还有倒角，还有双面研磨，其中我们现在的切割这个这一台设备大概是四百万左右， 说未来我会需要到将近一百台，一百台就需要四个亿，一个亿对，包括我们双板研磨切片，我们粗模筋膜三 t 金牌检验，什么检测平台的检测平台，现在我已经花出去两个多亿了，那像这些设备都是咱们有参与设计吗？这不是啦，这纯进口的。那您说这样的设备如果说我们被卡脖子了怎么办？ 按照国家的要求把很多设备我们利用，国产化的设备我们在积极的试用，在合适的时候，我们在国产的时候我们要推出来，我们要应用是保证的民族产业的设备能 顶替进口设备，你看我们这样的国产化的设备没得积极的在适应，我们已经用了一年多的时间了，我们把参数啊，跟着国外设备的之间的对比啊，我们也在做，我们也在走整个生产流程当中， 国产的可替代的产品，对每一个环节都有这样可替代的产品在设计吗？啊对，大家可以看到这边我这是精定先切割，这一刀下来需要五天哦，五天的时间，我可能一下切下来将近一百天，然后再拿去下一个流 下一个环节。哎，对，我们做完可以看到我们这里边在做这个，谁在做倒角，还有我们的晶片，每一个都非常的贵，价值都很高，很长时间几个小时出去了，就是为什么呢？是因为碳化灰太硬啊，他是仅次于金刚石的一个， 我们想要提高效率，唯一的方法就是上机器上设备一个，上机器上设备一个是不能出废品。 我们每一个人的每一份努力，每一步进步，每一滴血汗都是为了么？实现我们共同的梦想，作为现在的年轻人都已经很努力了，假如说年轻的朋友首先实现了个人或家庭的梦想，更多的 实现了自己的价值，也更多的给国家解决了很多发展中遇到的困难， 努力奋斗，实现个人家庭梦想，为国解忧，真正的是把自己的梦想和国家的利益发展到一起，不忘初心。

碳化硅是什么？这是我从车间揣过来的几块，大家伙近距离瞅瞅。外观呢，是呈黑色，有晶状的亮片，他还有这种条纹状的这种纹理。 碳化硅是一种无机物，是用石英砂、石油胶、木屑等原料，通过电阻炉高温也亮而成。 中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种。碳化硅可用作炼钢的托氧剂和铸铁组织的改良剂，是一种新型的强富和托氧剂，取代了传统的硅粉、碳粉进行托养，和原工艺相比，各项理化性能更加稳定，托养效果更好， 使托养时间缩短，节约能源，提高炼钢效率，提高钢的质量，降低原辅材料消耗，减少环境污染，提高电炉的综合经济效益，都具有重要价值。总的来说非常的。

哎，书接上回说到八百伏平台车型的优点，那咱们这回啊，就聊聊八百伏平台中最关键的碳化硅功率起降。四百伏平台到八百伏平台并不仅仅是表面上的电压翻倍，而是一次重磅的产品迭代升级， 但随这个升级，车辆的电池、电机、线束、插头等一系列部件都要符合新的电压标准。在这其中最重要的当属 碳化硅功率器件的规模化应用。碳化硅功率器件呢，是把碳原子加入高纯度的硅晶结构中。这呢，又回到这个初中化学课了啊，在元素周期表里，碳位于第二周期第四主族， 龟呢位于第三周期，第四主族。原子最外层都是四个电子，而碳的晶体结构石墨就具备很好的导电性，那么一旦碳与硅之间形成了这个供价件，哎， 就能够拥有相当良好的电化学性能。哎，你看这样是吧？哎，然后你在那样，这个碳化硅器件呢，就能够突破以往危机器件的极限，不光有了更高的高温高压耐性，还能够减小模块体积，降低重量，提升续航能力。 当然，更先进的技术也伴随着这种代价，那就是高昂的成本。不过呢，相信随着进入八百伏时代，各家车企都会开始内卷，怎么卷的越厉害，哎，对于咱们消费者来说就越划算， 到时候啊，高贵如保时捷胎坎使用的八百伏平台也能飞入寻常百姓家。如果您还有其他想了解的关于新能源车的知识，欢迎评论区咱一起聊聊。