一、物理气相传输法（PVT）：工业界的绝对基石

1.技术原理与地位 物理气相传输法（PVT）是目前最为成熟、占据全球90%以上市场份额的主流技术。其核心原理是在超过2000°C-2500°C的高温密闭石墨坩埚中，利用感应加热将底部的SiC粉末升华，分解为Si、SiC₂、Si₂C等气相组分。在轴向温度梯度的驱动下，这些气体输运至顶部温度稍低的籽晶处，过饱和冷凝结晶。

2.核心优势

·工业成熟度高： 经过三十年的工艺迭代，PVT法在设备结构、热场控制和扩径技术上最为完善。Wolfspeed、Coherent、天科合达（TankeBlue）等全球龙头均以此为主力路线。

·成本可控： 随着长晶炉国产化和石墨耗材的供应链成熟，PVT法的成本正在逐步下降。

3.技术瓶颈与最新突破

• “盲盒”生长与缺陷控制： PVT是在密闭黑匣子中进行的非平衡气相过程，极易引入微管、基面位错及螺位错。此外，随着晶体尺寸从6英寸向8英寸迈进，径向温度梯度增大导致的热应力，容易引发晶体开裂或晶型转变。

• 原料利用率与速率： 传统PVT生长速率较慢（约0.3-0.8 mm/h）。

PVT法中国代表性企业

在 2026 年，PVT 赛道已无小厂立足之地。这是比拼 “规模效应” 和 “良率控制” 的修罗场。

• 天岳先进 (SICC) & 天科合达 (TankeBlue)：双寡头确立 这两家企业在经历了 2024-2025 年的产能爬坡后，已成功支撑了 8 英寸衬底的量产 。

天岳先进： 依托上海临港工厂的满产，稳坐产能头把交椅，并在大尺寸热场控制上积累了极高壁垒。

天科合达： 老牌国企底蕴，吃透了长晶炉国产化红利，是国内供应链最稳的“压舱石”。

• 三安光电 (Sanan)：IDM 的成本极致 作为垂直整合（IDM）厂商，三安不靠卖衬底赚钱，而是靠“自产自销”将车规级芯片的成本压到了极致

二、液相法（TSSG/LPE）：质量与P型的“降维打击”

1.技术原理与地位： 液相法借鉴了传统硅单晶直拉法的思路。由于SiC在常压下不熔化，该方法利用金属（如Cr、Ti、Al）辅助的硅熔体作为溶剂。碳元素从石墨坩埚壁溶解进入熔体，在浓度梯度驱动下扩散至低温区的籽晶处析出，生长温度范围约1500-1800℃。目前，日本住友电工（Sumitomo）和中国的天岳先进（SICC）是该领域的领跑者。

2.颠覆性优势

液相法是“高毛利”的代名词。它不追求走量，而是切入 800V 以上超高压、特高压电网等对缺陷“零容忍”的高端市场 

·热力学平衡带来的极低缺陷： 液相生长更接近热力学平衡态，熔体具有独特的“自修复”机制，能有效愈合籽晶中遗传的螺旋位错。数据显示，液相法可将位错密度降低1-2个数量级，是制备“零微管”和超低BPD衬底的最佳路径。

·P型掺杂的天然护城河： 随着特高压IGBT对P型衬底需求的增加，PVT法因铝掺杂难控制而受限。液相法在含铝熔体中能实现极高的掺杂效率和均匀性，是超高压器件的理想选择。

·扩径与厚度突破： 借助液相法，中国厂商SICC已展示了有效厚度超过60mm的8英寸晶体，显示了该技术惊人的工业化潜力。

3.技术挑战与解决方案

·助熔剂污染与包裹： 熔体中的金属杂质容易残留在晶体中。

·生长速度慢： 传统液相法速度仅为10-50 μm/h，比目前工业主流的PVT法低一个数量级。2025-2026年的最新研究表明，通过引入三元助熔剂体系，生长速度已突破100-200 μm/h，大幅缩短了与PVT的差距。

·流体控制： 复杂的对流（Marangoni convection）影响结晶质量。引入电磁场进行流体控制已成为高端液相炉的标配。

液相法中国代表性企业

这是 2026 年的一级市场热点，也是中国厂商试图对标日本住友（Sumitomo）实现“弯道超车”的关键赛道。

• 臻晶半导体 (Zhenjing) ：臻晶半导体解决了液相法“长得慢”的顽疾。2025-2026 年的研究表明，通过三元助熔剂体系，生长速度已突破 100-200 μm/h 。臻晶不仅是技术的探索者，更是行业标准的制定者。

• 天岳先进 (SICC)：该领域的领跑者之一，天岳已展示有效厚度超 60mm 的 8 英寸晶体，用实打实的工业化数据验证了液相法在扩径与厚度上的巨大潜力 。

• 乾晶半导体 (IV-Semicon)： 专注于液相法的“小而美”代表，死磕高质量衬底。在 8 英寸扩径战中，他们利用液相法无热应力开裂的特性，展示了极具竞争力的厚度优势 。
  

• 晶盛机电—设备+衬底：随着液相法设备需求爆发，引入电磁场控制流体的高端炉台成为标配 。

三、高温化学气相沉积法（HTCVD）：纯度与成本的博弈

1.技术原理： HTCVD可以看作是PVT的“气体版”。它不使用固态粉末，而是将硅烷（SiH₄）和碳氢化合物（C₃H₈）气体引入2100°C-2300°C的高温区。气体在反应腔内发生气相成核形成SiC团簇，然后再升华沉积到籽晶上。

2.核心优势

·超高纯度： 由于气源纯度极高且可控，HTCVD是制备高纯半绝缘衬底的极佳方案，特别适用于对背景杂质极其敏感的射频器件。

·连续进料： 理论上可以通过持续通气实现连续生长，不受坩埚内粉末耗尽的限制。

·即时控制： 可以通过调节气体流量实时改变C/Si比，从而精准控制化学计量比。

此外，HTCVD 在 2026 年还有一个隐形角色：为高端 PVT 生长提供高纯度多晶原料（Source Material），解决传统粉末原料纯度不足的痛点。

3.现实困境 尽管HTCVD在实验室中曾展示过高达2-3 mm/h的惊人生长速度，但其设备极其昂贵，且气体管路易堵塞，维护成本高昂。目前，该技术由日本主导，更多用于外延生长或特定的高纯衬底制备，尚未在大规模功率器件衬底市场中占据主流。

HT-CVD法中国代表企业

·烁科晶体 (Cylestech)：国家队主力，背靠中电科，烁科在 HTCVD 领域的积累是国家级的。虽然市场份额小众，但在 5G/6G 射频基站所需的半绝缘衬底上，他们掌握着不可替代的核心技术。

·同光股份 (Tony Tech)：在中科院半导体所支持下，同光在保持 PVT 优势的同时，保留了HT-CVD高纯度生长路线，确保在射频领域的特殊地位。

四、三大技术路径对比表

五、2026年产业格局与未来展望

1.尺寸之战：8英寸定胜负 2026年，8英寸SiC衬底的市场份额预计将从2024年的不足2%跃升至15%左右。相比6英寸，8英寸晶圆能降低约35%的单颗芯片成本。PVT法凭借成熟度在8英寸扩产中占据先机，但液相法正在通过“大厚度、高质量”的策略试图弯道超车。

2.供应链分化：垂直整合 vs 独立供应商 欧美厂商（如Wolfspeed、ST）倾向于垂直整合，即“衬底+器件”全包，以确保供应链安全。而中国厂商（如天科合达、天岳先进）则在衬底环节展现出极强的爆发力，通过极致的成本控制和技术迭代，正在重塑全球供应格局。

3.下一代前沿：12英寸（300mm） 虽然8英寸刚进入量产，但12英寸的竞赛已经开始。Wolfspeed和中国的部分厂商（如SICC、晶盛机电）已在实验室展示了12英寸样片。液相法由于其生长的准平衡特性，被认为是克服12英寸超大直径晶体热应力开裂问题的潜在终极方案。

结语

短期内，PVT法将继续作为SiC产业的“现金牛”，支撑电动汽车和光伏的主流需求；液相法则是一把锋利的“手术刀”，将凭借其完美的晶体质量切入特高压及对良率要求极高的高端市场；而HTCVD将在追求极致纯度的射频领域继续发挥余热。对于行业观察者而言，关注液相法在8英寸良率上的突破，以及PVT法利用CVD块体原料进行的降本提速，是洞察未来三年SiC产业变局的关键。

参考资料

论文：A review of the simulation studies on the bulk growth of silicon carbide single crystals，Minh‑Tan Ha，Seong‑Min Jeong