碳化硅(SIC)功率器件在许多电力电子应用中相较于基于硅的器件具有一系列显著的优势，这些应用包括电动交通工具、可再生能源和工业应用。这些优势包括更高的效率、更低的损耗、更小的体积、更高的功率密度、更快的开关速度、更高的工作温度、降低的寄生电容以及更高的可靠性。

　　提高碳化硅的产量和生产力对于加速其应用至关重要。为了解决这一问题，Resonac公司与Soitec最近达成协议，开发使用Resonac基底和外延工艺生产的200mm(8英寸)SmartSiC碳化硅晶圆。这一合作标志着Soitec在日本及其他全球市场实施高产量碳化硅技术的重要进展。

　　在一次与Soitec汽车与工业执行副总裁Emmanuel Sabonnadière的采访中，Power Electronics News将探讨这项合作的细节以及它如何促进SmartSiC技术的广泛应用。

　　SmartSiC技术

　　碳化硅是一种宽带隙(WBG)材料，相比传统硅材料在电动汽车(EV)电力系统中具有显著优势。SiC能够实现更高效的能量转换，减少组件的尺寸和重量，从而降低整体系统成本。这些特点对于提升下一代电动汽车的性能和能效至关重要。

　　SmartSiC晶圆提供优越的器件性能、更高的生产良率，并在晶圆制造过程中减少能耗，能耗比传统碳化硅生产方法降低高达70%。

　　Sabonnadière表示：“SmartSiC技术允许重复使用高质量的单晶碳化硅晶圆超过10次，从而实现更具成本效益和更可持续的生产过程。这对于电动汽车和工业应用(如可再生能源和为人工智能数据中心供电)尤其关键。”

　　合作细节

　　作为此次合作的一部分，Soitec将提供其专有的SmartCut技术来生产SmartSiC晶圆。这些晶圆由高质量的单晶SiC供体晶圆与高电导率的多晶SiC支撑晶圆结合而成，形成新一代的工程化晶圆，以提高器件性能、增加制造良率并减少生产过程中的能耗。

　　另一方面，Resonac(前称昭和电工)将提供高质量的单晶碳化硅基底以及外延工艺，这些对于生产可供器件加工的SiC晶圆至关重要。

　　Sabonnadière表示：“通过与Soitec的合作，Resonac旨在提高200mm(8英寸)SiC晶圆的产量和质量，从而多样化和增强基于SiC技术的供应链。”

　　正如Sabonnadière所述，此次合作旨在加速碳化硅技术在电动汽车市场的应用。通过改善SiC晶圆的可用性和性能，该合作将有助于开发出更高效、更紧凑和更具成本效益的电动汽车电力系统，支持更广泛的电动交通转型。

　　Resonac的SiC基底以其卓越的单晶质量和精确的外延工艺而著称。与其他基底相比，Resonac的SiC基底具有更高的纯度、更少的缺陷和更好的晶体对准，这些因素转化为半导体应用中更好的性能和可靠性。这些高质量基底对于在电力电子和其他先进应用中实现最佳性能至关重要，使其在市场上脱颖而出。

　　Sabonnadière表示：“SmartCut工艺是SmartSiC技术的基础，提供了优越的结合界面质量和可靠性。Soitec每年在硅材料上生产超过200万片晶圆，采用的是三十年前创建的工艺。应用于SiC后，通过将高质量的单晶SiC供体晶圆与高导电性的多晶SiC支撑晶圆结合，提升了良率和性能。”

　　SmartSiC技术的优势

　　在SmartSiC晶圆制造过程中减少的能耗支持了Soitec和Resonac的可持续发展目标，降低了晶圆生产的环境影响。这一减少不仅降低了制造过程中的碳足迹，还与企业在能效和资源消耗减少方面的更广泛承诺相一致。通过生产能耗更低的晶圆，两家公司为开发更可持续的半导体技术作出了贡献。

　　Sabonnadière指出，此次合作有望增强电气设备制造商的竞争力，为其提供高性能、低成本的SiC晶圆。这将有助于提高电动汽车组件的效率，降低生产成本，从而使制造商在产品性能和定价方面具备竞争优势。改进的SiC技术还可以推动创新，促进更先进和高效的电动汽车系统的开发。

　　他补充道：“SmartSiC晶圆的日益采用预计将降低整体系统成本，这得益于制造过程的效率提高和高质量晶圆的更高良率。”

　　在能量转换的改进和SiC组件的更紧凑设计为未来电动汽车带来了一系列积极的进展。这些进展包括增加的续航里程、更小的组件导致的车辆重量和尺寸减少，以及整体性能和能效的提高。这些进展可以使电动汽车在实际应用中更具吸引力和成本竞争力。

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