半导体材料技术革新，国内外厂商角逐12英寸碳化硅单晶衬底

来源：全球半导体观察

在半导体材料技术不断革新的浪潮中，12英寸碳化硅（SiC）单晶衬底技术成为众多厂商竞相角逐的关键领域。近期，外媒报道Wolfspeed在12英寸碳化硅单晶衬底方面取得重要进展，与此同时，国内多家厂商也在该技术领域持续发力，不断实现新的突破，为人工智能、虚拟现实、高压器件等众多行业带来了新的发展契机。

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Wolfspeed完成12英寸碳化硅单晶衬底的演示工作

近期，外媒报道Wolfspeed在技术研发上取得重要进展，已顺利完成12英寸碳化硅（SiC）单晶衬底的演示工作。这一成果预计将为人工智能生态系统、沉浸式虚拟现实系统以及众多高压器件应用等关键行业领域的发展注入强大动力。

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Wolfspeed所打造的12英寸平台，创新性地将电力电子器件大规模碳化硅制造技术与光学和射频系统所采用的半绝缘衬底先进技术有机融合。这种独特的融合方式，能够支持跨越光学、光子、热学以及功率等多个领域的新型晶圆级集成，为相关技术的创新发展提供了更为广阔的空间。

从实际应用的需求层面分析，碳化硅的材料特性与12英寸平台所具备的技术优势实现了高度契合。以人工智能领域为例，随着数据处理工作负载的不断增加，数据中心的电力负荷也呈现出同步大幅增长的趋势。在此背景下，市场对于更高功率密度、更出色的散热性能以及更高的能源效率的需求愈发迫切。而碳化硅凭借其卓越的导热性能和良好的机械强度，恰好能够精准满足这一需求升级，为人工智能基础设施的稳定运行和性能提升提供有力保障。

在下一代增强现实（AR）/虚拟现实（VR）领域，设备对于紧凑轻巧的结构设计有着严格要求，同时还需要具备高亮度显示、广阔视野以及高效的散热管理等功能。碳化硅在导热性和光学折射控制方面所展现出的独特特性，使其成为构建多功能光学架构的理想材料选择，有望推动AR/VR设备向更轻薄、性能更优的方向发展。

除了在人工智能基础设施和AR/VR领域发挥重要作用外，12英寸碳化硅平台的落地应用还将进一步拓展先进功率器件的应用范围。它不仅能够为电网级高压能量传输、下一代工业系统等场景提供关键的核心支撑，还将凭借其技术优势，推动相关组件朝着更小体积、更优性能以及更低发热量的方向持续升级，助力相关行业实现技术突破和创新发展。

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国内厂商12英寸SiC单晶衬底技术多点开花

在Wolfspeed于12英寸碳化硅单晶衬底技术取得成果的同时，国内厂商在该领域也呈现出蓬勃发展的态势。

在2025年3月举办的Semicon China上，天岳先进展示了全系列的300mm（12英寸）碳化硅衬底，不仅包括用于功率器件的N型导电型衬底，还包括用于射频和光学的高纯半绝缘衬底。

晶盛机电在2025年9月宣布，其首条12英寸碳化硅衬底加工中试线正式通线。业界认为，这意味着国产供应链不仅能“长”出12英寸晶体，还初步具备了对其进行切、磨、抛等后道加工的能力，打通了从材料到晶圆的完整制造闭环。

2025年10月，天成半导体宣布，依托自主研发的12英寸碳化硅长晶设备成功研制出12英寸高纯半绝缘碳化硅单晶材料，12英寸N型碳化硅单晶材料晶体有效厚度突破35mm。

2025年12月，晶升股份自主研发的12英寸碳化硅单晶炉已完成小批量发货，正式交付客户投入应用。这一进展不仅填补了国产300mm SiC长晶设备的空白，也为12英寸碳化硅衬底在先进封装、AR眼镜等新兴场景的落地奠定了“材料之基”。

2025年12月，瀚天天成全球首发12英寸碳化硅外延晶片，该产品外延层厚度不均匀性≤3%，掺杂浓度不均匀性≤8%，2mm×2mm芯片良率更是突破96%，满足高端功率器件的量产需求。