國立中山大學晶體研究中心是台灣唯一能夠培育下一代半導體碳化矽(SiC)的實驗室。該中心目前已成功生長出6吋碳化矽晶體,並於今年7月起將該技術轉移至台灣應用晶體股份有限公司及其關聯集團。雙方簽署為期5年、價值5,000萬新台幣的技術轉移協議,鞏固台灣在新一代半導體材料領域的領導地位。

中山大學晶體研究中心主任、材料與光電科學系周明志教授表示,在研發過程中,有與中鋼、中鋼碳素等本地企業的合作。這些合作促進了石墨絕緣材料、坩堝和晶體生長設備的進步,增強了台灣的MIT(台灣製造)工業能力。自7月起,該大學將技術轉移給台灣應用晶體股份有限公司及其附屬集團,並達成為期5年、價值5000萬新台幣的協議,增強了台灣在半導體材料方面的競爭優勢。

碳化矽(SiC)是第三代半導體材料,經過數十年的發展,以其不可替代的特性而聞名,包括低功耗、高功率處理和出色的散熱性。然而,生長碳化矽晶體的技術仍然極具挑戰性。

周教授強調,第三代半導體碳化矽晶體在電動車、光電子、生物醫學等領域有著豐富的應用。中山大學研究團隊成功培育6吋導電(n型)4H碳化矽單晶,為台灣學研機構突破性進展。他們不斷優化晶體的品質、生長速度和穩定性。

在研究過程中,中山大學與台灣企業合作,推動創新。晶體生長設備,包括電源和電腦控制系統,都是 100% MIT。該晶體生長爐是由中山大學創新孵化中心孵化的一家公司開發的。用於儲存碳化矽原料的坩堝和石墨絕緣材料也由高雄當地企業供應。

周教授強調,德國和日本的製造商已經開發坩堝幾十年了。他特別感謝中鋼集團和中鋼碳素集團給予的技術支援。這些公司位於高雄,地理位置接近,為改善坩堝的隔熱材料和熱場設計提供了優勢。

中山大學自7月起,正式將6吋碳化矽晶體生長技術轉移至台灣應用晶體股份有限公司及其關聯集團,簽訂為期5年、價值5,000萬新台幣的協議。此次交易採用每年支付新台幣1,000萬元的獨家收購模式,標誌著該集團正式進軍次世代半導體產業。未來五年,雙方將合作開發6吋和8吋大直徑導電(n型)和半絕緣(SI-SiC)4H和6H SiC單晶。

週教授表示,合作公司非常重視研發、人才培養、專利和專業知識。作為半導體產業上游關鍵材料供應商,其現有的生產線與SiC晶體生長有相似之處。從7月起,該公司的工程師將參加NSYSU的每週技術會議,在整個設施建設階段,雙方將繼續合作,確保技術從實驗室順利轉移到新的生產基地。

除第三代半導體碳化矽晶體的進展外,新中山大學也同步開發第四代半導體材料-氧化鎵(Ga₂O₃)晶體。周教授指出,中山大學晶體研究中心目前有兩台6吋晶體生長爐,並計畫在9月再增加一台6吋和兩台8吋晶體生長爐。