相较于硅（Si），采用碳化硅（SiC）基材的元件性能优势十分的显著，尤其是在耐高压与耐高温的性能上，然而，这些优势却始终未能转换成市场规模，让这个问世已十多年的高性能元件一直束之高阁。主要的原因就出在碳化硅晶圆的制造和产能的不顺畅。

由于物理的特性，碳化硅材料拥有很高的硬度，目前仅次于金刚石，因此在生产上势必要在高温与高压的条件下才能生产，一般而言，需要在2000°C以上高温（硅晶仅需在1500°C），以及350MPa以上才能达成。若透过添加一些特殊的助烧剂，或者气体沉积的方式，则可使碳化硅烧成温度降到2000°C左右，且在常压就能进行。

     高温、速度慢碳化硅长晶制程难度十足

而目前已在使用的长晶技术则包含高温化学气象沉积法（HTCVD），与高温升华法（HTCVT）两种。

依据目前的硅晶业者的生产情况，一般而言，生产8吋的硅晶棒，需要约2天半的时间来拉晶，6吋的硅晶棒则需要约一天。接着，待晶棒冷却之后，再进行晶圆的切片和研磨。

至于碳化硅晶圆，光长晶的时间，就约需要7至10天，而且生成的高度可能只有几吋而已（硅晶棒可达1至2米以上），再加上后续的加工制程也因为硬度的影响而相对困难，因此其产能十分有限，品质也不稳定。

由于碳化硅的生产瓶颈尚未解决，原料晶柱的品质不稳定，造成整体市场无法大规模普及。相较于硅晶，碳化硅的功能性更好，在导热、延展性和导电性方面都有很好的表现，投入的业者也很多。但几年过去，市场规模依旧十分有限，并没有出现大的进展，主要的原因就在于原料晶柱的品质不稳定，造成没有足够的晶圆来供应市场。

      晶圆短缺与设计经验不足影响碳化硅终端芯片发展

然而，最近这五年，碳化硅又开始受到重视，主要就是在电动车这类需要高功率元件的应用陆续浮出台面，让人们意识到碳化硅元件在耐高压方面的优势。

碳化硅晶圆在去年有一个高潮，主要的原因就是硅晶（Si）材料的短缺，因此有部分的业者转向使用碳化硅。但随着硅晶的供需趋稳，碳化硅又再回到先前的局面。

碳化硅晶圆的生产具有一定的技术难度，目前全球仅约有三、四家业者（Cree、Norstel、新日铁住金等）能提供稳定的产量。中国虽然已着手自产，但在品质方面尚未能赶上美日，因此全球的产能仍十分有限，目前市场也仍是处于短缺的状况。这也说明了现今整个碳化硅半导体产业的情况，不仅上游晶圆的价格无法松动，连带终端芯片的价格也难以让多数业者接受。

另一个发展限制，则是在碳化硅元件的应用与设计上。由于硅晶圆问世已久，而且行之有年，有非常完整的工具与技术支撑，因此绝大多数的芯片工程师只熟悉硅元件的芯片开发，但对于碳化硅元件的性能与用途，其实不怎么清楚。

工程师对碳化硅元件本身的性能就已经不太清楚，再加上晶圆品质的不稳定，导致元件的良率与可靠度不足，让整个的产业发展非常缓慢。

虽然碳化硅的发展仍十分缓慢，但其优异的性能优势，依然是吸引了部分的业者持续深耕，中国便是其中最主要的投入者，甚至将之列为重点国家政策之一。