现在碳化硅和氮化镓这两种芯片，假如想大程度使用其资料自身的特性，较为理想的计划就是在碳化硅单晶衬底上成长外延层。

碳化硅外延片，是指在碳化硅衬底上成长了一层有必定要求的、与衬底晶相同的单晶薄膜（外延层）的碳化硅片。实践使用中，宽禁带半导体器材简直都做在外延层上，碳化硅晶片自身只作为衬底，包含GaN外延层的衬底。

我国SiC外延资料研发工作开发于“九五计划”，资料成长技能及器材研究均获得较大进展。首要研究单位有中科院半导体研究所、中电集团13所和55所、西安电子科技大学等。现在我国已研发成功6英寸SiC外延晶片，且根本完成商业化。能够满意3.3kV及以下电压等级SiC电力电子器材的研发。不过，还不能满意研发10kV及以上电压等级器材和研发双极型器材的需求。

碳化硅资料的特性从三个维度打开：

1.资料的性能，即物理性能：禁带宽度大、饱和电子飘移速度高、存在高速二维电子气、击穿场强高。这些资料特性将会影响到后边器材的性能。

2. 器材性能：耐高温、开关速度快、导通电阻低、耐高压。优于一般硅资料的特性。反映在电子电气体系和器材产品中。

3. 体系性能：体积小、重量轻、高能效、驱动力强。

碳化硅的耐高压才能是硅的10 倍，耐高温才能是硅的2 倍，高频才能是硅的2 倍；相同电气参数产品，采用碳化硅资料可缩小体积50%，降低能量损耗80%。

这也是为什么半导体巨头在碳化硅的研发上不断加码的原因：希望把器材体积做得越来越小、能量密度越来越大。

我们都知道，芯片设计企业得产能者得天下，这也是华为哈勃近期不断布局的原因。

纵观SiC工业链，尽管我国出资的碳化硅衬底项目现已有30多个，但是商场需求量大的6英寸N型碳化硅晶片依然严重依赖进口。国产的产品尚无法进入干流的供应链，碳化硅衬底和外延的本钱现在占到碳化硅模块总本钱的50%以上，假如该问题不得到解决，我国碳化硅工业比较于美国很难有什么太大的竞争力。

比较衬底，外延仿佛是个很好切入的商场，一方面，外延环节技能较为单一，首要进程为在原SiC衬底上成长一层新单晶。是整个工业链中附加值和技能门槛低的环节，另一方面外延环节依赖老练的设备(现在业界干流设备为Aixtron等公司供给的CVD设备)，气相沉积流程通过流量计严格控制，业界和设备商有相对老练的技能。

一起，国内厂商技能与国外先进水平差距现在来看不是非常大，与瀚天天成为例，现已能够与昭和电工的产品在全球多个商场竞争。

碳化硅外延片出产的国外核心企业，首要以美国的Cree、 DowCorning、II-VI、日本的罗姆、昭和电工、三菱电机、德国的Infineon 等为主。其间，美国公司就占据全球70-80%的比例。技能上也在向6英寸为主的方向过渡。

国内碳化硅外延片的出产商。以及完成 SiC 从资料到封装一体化的半导体公司三安集成等。现在国内外延片也是以供给4英寸的产品为主，并开端供给6英寸外延片。2019 SiC外延片折算6英寸产能约为20万片/年。