碳化硅是目前全球最先进的第三代半导体材料之一。它是制造高温、高频、大功率半导体器件的理想衬底材料，其研究和应用极具战略意义。碳化硅具有广阔的应用前景，除了用在我们日常接触的电动汽车、5G通信、轨道交通上，还可应用于国防、航空航天等重点领域，具有不可替代的优势，被视作国家新一代信息技术核心竞争力的重要支撑。为减少半导体行业对碳化硅单晶要求存在的质量分歧，为国产半导体销售打通障碍，解决卡脖子问题，2019年，由中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟和北京天科合达半导体股份有限公司共同牵头制定中关村标准T/ZSA 72-2019《碳化硅单晶》。
本标准的重要性
本标准的技术内容属于第三代半导体领域，第三代半导体具有宽带隙、高击穿电场、高饱和电子漂移速度、高热导率等特点，非常适用于制作高温、高频、抗辐射及高功率器件，而且器件及系统可以更薄、更轻、更小巧，是当前国际半导体领域研究和发展的重点。碳化硅单晶是第三代半导体中至今最成熟，应用最广的材料，是器件制备的基石，是第三代半导体产业链中最关键的环节。目前，碳化硅单晶的制备工艺愈发成熟，单晶质量越发稳定，晶圆尺寸不断扩大，必将推动第三代半导体产业的蓬勃发展。碳化硅单晶质量的提高，也将带动下游技术的进步与提升，有利于突破衬底材料、外延、芯片和封装测试全产业链瓶颈，带动我国新能源汽车，轨道交通，5G移动通信领域发展，带来下游新兴产业万亿元产值。
过去碳化硅单晶主要产能集中在欧美，由于其他国家拒绝分享核心技术，我国碳化硅单晶的研究进展一直十分缓慢。而就在最近十年，情况已经发生了巨大转变。2014年，本标准的牵头单位天科合达研发团队终于成功研发6英寸的碳化硅单晶，并于2016年量产推向市场。
本标准的先进性
作为世界范围内的一种战略性新材料，碳化硅半导体正处于商业化井喷期，但目前在碳化硅行业国内外还没有碳化硅单晶相关的标准，已有的标准多是针对碳化硅单晶经切割、研磨、抛光后制备的碳化硅单晶抛光片进行制定的，缺少对于碳化硅单晶本身的术语、产品分类、技术要求、检测方法、检测规则以及标志、包装、运输、贮存等的明确标准规定。本标准是国内首个也是目前唯一一个立足于宽禁带半导体碳化硅单晶的产品标准。本标准以市场及贸易需求为导向，规定了4H及6H碳化硅单晶的必要的相关性术语和定义、产品分类、技术要求、试验方法、检测规则以及标志、包装、运输、贮存等。本标准作为宽禁带半导体碳化硅行业内关于单晶产品的首项标准，国内领军碳化硅材料生产企业依照本标准并结合企业标准对所生产产品规范生产工艺，严格进行产品检测，并统一产品在包装和运输环节，提高产品质量要求，优化产品服务。
目前，天科合达在导电型碳化硅单晶方面占据了将近90％以上的国内市场。这也意味着，天科合达完全有能力替代国外产品，去适应中国自己的碳化硅单晶需求。现如今，天科合达在导电型碳化硅单晶行业世界排名位于第四位，国内排名居前列。从跟随到齐跑，再到赶超，天科合达在这条科研之路上实现了换道超车。
此项标准的采纳与应用
本标准自发布后，借助全国标准信息平台、联盟官网及公众号等渠道向公众公开并免费下载。同时通过团体标准发布会、宽禁带半导体产业技术团体标准化论坛等一系列标准化论坛及研讨会活动，对标准进行深入分享和交流，将联盟标准进一步推广实施。目前本标准被联盟成员单位认可或采用，相关领域成员约定采用率超80%。相关衬底单位均参照此标准对产品进行检测认定，并获得下游单位验证认可。此外本标准为国内其他碳化硅单晶企业规范生产提供借鉴参考。
本标准的制定有利于填补国内在第三代半导体单晶技术标准方面的空白，并对该领域技术的发展起到引领作用。本标准以第三代半导体产业市场趋势为导向，结合国际行业发展需求，参考现有国家及国际最新技术标准，结合国内外碳化硅单晶制造及应用龙头企业的实际生产及需求情况，界定了满足不同用途的产品质量标准。使用该标准可以强化碳化硅材料生产企业的质量控制管理，减少半导体行业对碳化硅单晶质量要求存在的质量分歧，杜绝碳化硅单晶生产行业内的不规范经营和不正当竞争，对消除国际、国内产品的贸易壁垒，保证公平竞争起到了积极的规范保障作用。
中关村标准档案：
标准名称：《碳化硅单晶》
标准编号：T/ZSA 72-2019
标准参编单位：中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟、北京天科合达半导体股份有限公司、北京聚睿众邦科技有限公司、北京三平泰克科技有限责任公司、北京天科合达新材料有限公司、新疆天科合达蓝光半导体有限公司、中国科学院物理研究所、中国科学院半导体研究所、中国电子科技集团公司第四十六研究所、北京世纪金光半导体有限公司、河北同光半导体股份有限公司、山东大学、全球能源互联网研究院有限公司。
标准牵头单位简介：中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟成立于2016年，由从事宽禁带半导体研发、生产及应用等领域的企（事）业单位、大专院校、科研院所自愿联合成立。目前联盟有会员单位69家，是3A级社会组织、国标委第二批试点单位、中关村标准化试点单位。联盟围绕全产业链进行垂直一体化组织实施，重点攻克全产业链共性关键技术和各产业间衔接关键技术，推动科技成果转化为企业效益，促进政产学研用协同合作，提升宽禁带半导体技术自主可控能力，实现我国宽禁带半导体产业全产业链快速健康发展。联盟主要从产业技术研发、科技成果转化、信息平台与专业数据库建设、自主品牌推广、专业咨询培训与会展、承接政府委托、国际交流与合作等方面开展工作。
北京天科合达半导体股份有限公司成立于2006年9月，公司总部位于北京市中关村科技园区大兴园，是国家级高新技术企业，国家工信部认定的专精特新“小巨人”企业，北京市科委认定的“第三代半导体材料技术创新中心”和“科技研究开发机构”，以及北京市经信局认定的“市级企业技术中心”。天科合达主要开展第三代半导体碳化硅衬底及相关产品的研发与生产，主要产品包括4-6英寸导电型和半绝缘型碳化硅衬底、碳化硅单晶生长炉和其他碳化硅产品。产业涵盖碳化硅单晶炉制造、碳化硅单晶生长原料制备和碳化硅单晶衬底制备。天科合达核心产品4&6英寸晶片质量达到国际一流水平。根据Yole报告统计，2021年公司导电型晶片市场占有率全球第四（并列）、国内第一。公司坚持走质量为本、精益求“晶”的道路。致力为全球企业提供优质产品，成为全球领先的第三代半导体行业先驱。