全球“双碳”背景下，绿色能源的普及和汽车电动化已经逐渐成为了趋势。特斯拉首次将意法半导体生产的24个SiC MOSFET功率模块引入其Model 3的主逆变器中，推动了碳化硅功率器件市场的增长。
我国SiC衬底技术发展现状（来源：CASA）
在SiC器件构造中，衬底（47%）的占比最高，而且衬底相关的技术壁垒非常高。国内碳化硅衬底目前暂时止步于6英寸及以下水平，对比国外：美国半导体厂商Wolfspeed已经研发出8英存衬底产品并开始建设生产线；法国Soitec也于今年5月4号发布了新型20mm的8英寸碳化硅衬底，II-VI公司成功研制出8英寸导电型碳化硅衬底。我国预计在十四五时期（预计在2025年前）突破8英寸衬底的关键技术。
SiC衬底制作工艺流程（来源：五矿证券研究所）
碳化硅衬底的生产成本高，而且制作工艺技术密集，生产难度大，在制作流程中存在很多还没有被解决的问题：
制作流程的第一步是将合成的碳化硅粉在氩气环境下加热到2500℃以上，破碎、清洗之后得到适合生长的高纯度的碳化硅微粉原料。
再采用PVT（物理气相传输）法生长，难点大多存在于这个过程中。第一是要精准控制生长温度梯度，因为SiC需要在2300℃以上的高温环境中生长，第二：碳化硅生长周期很长，Si晶绽2至3天就能拉出约2m长的8英寸硅晶棒，但是碳化硅需要7天才能拉一个约2cm的碳化硅晶棒，冗长的时间也是SiC MOSFET现在无法在电动车上广泛普及的重要因素。
第三是由于晶体的类型繁杂，生长过程中要严格控制硅碳比，晶体生长速率，气流气压等参数，否则容易产出失败晶体，工程师在检查晶体的过程中经常会识别到晶体内部出现的大量“死区”，原因为堆垛错层（正常堆垛顺序中引入不正常顺序堆垛的原子面而产生的一类面缺陷，或者晶体结构正常的周期重复堆垛顺序在某二层间出现了错误）。
除此之外，晶体由6英寸向8英寸扩径的难度也很大，由于物理气相传输法(physical vapor transport， PVT)是目前最成熟的晶体生长技术，通俗来说：PVT技术类似于蒸锅锅盖上水蒸气的凝结，凝结长大的籽晶成品率低，确限度高，随着晶体尺寸扩大，生长难度工艺更是呈几何级增长。
目前有望取代PTV法的技术是顶部籽晶溶液生长法（TSSG），它成本更低，对高温环境要求小，可以让碳化硅晶体在低于2000℃的环境下生长，而且晶体的质量更高，易扩径，能更好的实现稳定的p型掺杂，不过其缺点在于籽晶生长周期过慢，晶体生长的尺寸小。
导电型SiC衬底
碳化硅晶棒形成之后由于其硬度高（SiC的莫氏硬度：9.2-9.6），与金刚石（相对硬度：10）非常接近，切割时要严格把关晶片翘曲度(warp)，因为切割后得到的晶片翘曲度基本无法修复，所以对晶棒切割的技术要求也很高。晶棒切割现在广泛采用多线切割法：使用高速运动的钢线对晶棒进行摩擦切割，不过产出的晶片的翘曲度大多不符合要求，浪费原料增加成本。不过目前公开了一种新的粘棒方法，在碳化硅的端面粘贴陪片后再切割，这样能提高碳化硅晶棒端面镜片的质量和良品率。
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