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让我们面对现实：在选择用于构建功率半导体的衬底材料时，硅 (Si) 与碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 等新兴化合物半导体无法匹敌。由于它们的基本材料特性，这些化合物半导体可以完成硅无法做到的事情。
直到最近，Si还是性价比最高的半导体材料，足以满足功率半导体器件的需求。然而，电动和混合动力汽车 (EV/HEV)、用于移动设备和 EV 的快速充电设备以及 5G 网络等新兴应用需要在更高频率下运行、可以处理更高电压、更导热并且可以承受的功率设备温度范围更广。
这就是为什么想要处于技术领先地位的制造商正在投资使用化合物半导体制造设备的原因。事实上，分析师预测到 2027 年全球化合物半导体市场将达到 2129 亿美元，从 2020 年到 2027 年的复合年增长率为 11.1%。预计在此期间仅 SiC 市场将达到 18 亿美元，而 GaN 市场预计将增长到 2026 年价值 249 亿美元。
考虑到这一点，我们认为现在可能是回顾是什么让化合物半导体如此特别以及如何克服一些工艺挑战的好时机。
化合物半导体：基础知识
简单地说，化合物半导体由两种或多种元素构成，而硅半导体由单一元素构成。它们通常被称为“III-V 族材料”，因为大多数化合物半导体是通过将元素周期表中的 III 族和 V 族元素组合而成的。GaN 属于这一类（图 1）。
其他的由第 II 组和第 VI 组（碲化镉 [CdTe]、硒化锌 [ZnSe] 等）制成。碳化硅由同一族 (IV) 内的元素制成。
碳化硅工艺挑战 略
使用 ACM Research 的工具优化流程 略
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