PVT碳化硅炉,全称物理气相传输法碳化硅单晶生长炉,也称PVT碳化硅长晶炉,是采用物理气相传输法(或称升华法)制备碳化硅单晶的设备。物理气相传输法(PVT)是目前碳化硅单晶生长的主流技术,PVT碳化硅炉能够制备高纯度、大尺寸碳化硅单晶。
单晶生长工艺主要包括直拉法(CZ)、物理气相传输法(PVT)、高温化学气相沉积法(HT-CVD)、液相外延法(LPE)等类型。物理气相传输法(PVT)是将粉末原料在高温条件下升华为气态,利用温度梯度驱动气相组分向籽晶方向输运并在籽晶处沉积重新结晶,实现单晶生长的方法。
碳化硅单晶是第三代半导体材料,具有宽禁带、高临界击穿场强、高热导率等特性,适用于高温、高频、高功率场景,下游应用领域覆盖新能源汽车(主驱逆变器、OBC、DC-DC转换器)、光伏储能逆变器、5G通信射频器件、轨道交通牵引系统、AI数据中心服务器供电系统、航空航天等领域。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国PVT碳化硅炉行业研究及十五五规划分析报告》显示,PVT碳化硅炉需在高温条件下维持高度稳定的温场和压力环境,对设备的温场均匀性、控温精度、真空密封性及杂质控制能力要求极高。按照加热方式不同来划分,PVT碳化硅炉可以分为感应加热式、电阻加热式两大类。感应式PVT碳化硅炉利用高频电磁感应加热石墨坩埚使其作为发热体。电阻式PVT碳化硅炉通过电阻发热元件加热石墨坩埚或生长腔体。
上海汉虹精密机械有限公司拥有感应式、电阻式PVT碳化硅炉研制实力。2025年9月,在SEMI-e 2025深圳国际半导体展上,汉虹展示了采用自主研发的8-12英寸电阻式PVT碳化硅长晶炉制备的8英寸PVT碳化硅晶锭(电阻式)。2026年3月,汉虹依托自主研发的碳化硅长晶炉及配套热场工艺,在实验室条件下成功生长出12英寸碳化硅晶锭。
2025年5月,河北晶驰机电有限公司交付12寸电阻法高纯碳化硅晶体生长炉,将先进AI算法和PVT工艺相结合,制备的高纯碳化硅单晶将用于AR眼镜光波导领域。
新思界
行业分析人士表示,我国已经建立了PVT法碳化硅单晶生长团体标准。2025年5月14日,T/CIET 1279-2025《碳化硅单晶生长技术规范 物理气相传输法(PVT)》发布并实施,规定了碳化硅单晶生长物理气相传输法(PVT)的工艺原理、设备要求、工艺过程、质量控制、安全与环保等内容。这将推动我国PVT碳化硅炉行业发展日益规范。
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