导语：碳化硅（SiC）是第三代半导体材料的核心，在很多行业都有着举足轻重的地位，但因其高昂的成本却限制了其在下端市场的应用场景以及市场渗透。

碳化硅半导体，以其制作的器件具有耐高温、耐高压、高频、大功率、抗辐射等特点，具有开关速度快、效率高的优势，可大幅降低产品功耗、提高能量转换效率并减小产品体积，目前主要应用于以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，在民用、军用领域均具有明确且可观的市场前景。

-碳化硅反射镜-

但目前碳化硅材料的高成本限制了其在下端市场的应用场景以及市场渗透，那么碳化硅具体贵在什么地方呢？

主要贵在以下4个方面：

1、一次性价格高昂耗材占比重

在碳化硅的制备过程中，一次性价格高昂耗材占比过重是导致碳化硅衬底生产成本高的原因之一。坩埚（石墨件）指以一定粒径的石墨粉高压压制后高温长时间煅烧制成的器皿，具有耐高温、导热性能强、抗腐蚀性能好、寿命长等特点，是碳化硅晶体生长过程中的耗材之一，其在碳化硅衬底生产原料中到2021年占比达到45%以上，而且其占比还呈现一种上升趋势，这是碳化硅制备成本高昂的很大一个原因。

2、制备工艺条件要求高

碳化硅制备的工艺实现条件要求极高有以下几点：（1）碳化硅粉料合成过程中的环境杂质多，难以获得高纯度的粉料；作为反应源的硅粉和碳粉反应不完全易造成 Si/C 比失衡；碳化硅粉料合成后的晶型和颗粒粒度难控制；（2）2300°C以上高温、接近真空等在密闭石墨腔室内完成“固-气-固”的转化重结晶过程，生长周期长、控制难度大，易产生微管、包裹物等缺陷；（3）碳化硅包括200多种不同晶型，但生产一般仅需一种晶型，生长过程中易产生晶型转变造成多型夹杂缺陷，制备过程中单一特定晶型难以稳定控制，且不同晶型之间的能量转化势垒极低又给控制增加了难度，期间的参数控制、相关研究需要巨大的研发成本，这又是导致合规的碳化硅成本高昂的又一大原因。

3、污染处理成本

在国家加强生态建设、碳中和、碳达峰的大环境下，材料制备的污染问题无疑会给材料的成本增加一笔隐形投入。虽然碳化硅的制造企业不属于重污染企业，但中国高质量经济发展无疑是伴随着国家加强生态建设、碳中和、碳达峰的大环境下进行的，所以制备材料的污染处理是一个不可忽视的重要因素。

4、以微观密度为例解释良率低

碳化硅晶体中最重要的结晶缺陷之一是微管，其是导致产品良率低以及合规碳化硅成本高昂的又一大因素。微管是延伸并贯穿整个晶棒的中空管道。微管的存在对于器件的应用是致命的，衬底中的微管存在的密度将直接决定外延层的结晶质量，器件区存在微管时将导致器件过高的漏电流甚至器件击穿，造成器件失效。

综合以上信息可知，碳化硅制备过程中一次性价格高昂耗材占比过重、制备工艺实现条件难度大、制备污染处理费用高以及晶体微管密度高等等原因是综合导致碳化硅成本高昂的重要原因。

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