近期，科技部正在對各種重點專項的計劃征求意見。這些是十四五期間，國家投錢的一些地方，還是值得參考一下的。
其中，碳化硅這種物質以不同的形態在各個領域中出現，從設備、單晶、陶瓷、外延、器件、應用，是一種不折不扣的熱門材料。
下面，是一些例子。
在“高性能制造技術與重大裝備”重點專項中，涉及到碳化硅半導體設備。
名稱
第三代半導體高性能碳化硅單晶制備和外延工藝及成套裝備
研究內容
建立大尺寸反應室熱力學和動力學模型，突破高溫真空低漏率、耐高溫耐腐蝕材料及老化特性、中頻熱場精確控制和擴徑生長、膜厚及表面形貌的高精度實時監控等關鍵技術。
研制反應室及加熱、大尺寸高效能碳化硅單晶生長、碳化硅高性能外延生長等關鍵裝備，實現6英寸碳化硅單晶生長和外延裝備的國產化和批量應用，推動第三代半導體產業發展。
考核指標
6英寸半絕緣碳化硅單晶生長裝備：最高溫度≥2400℃，控溫精度±1℃以內；
控壓精度±1%以內；
單晶生長速率≥1cm/100h，單位能耗≤3500kW·h/kg。
6英寸碳化硅外延裝備：最高溫度≥1700℃，控溫精度±1℃以內，溫度不均勻性≤2℃，漏率≤1.0^-9mbar·L/s；
平均無故障工作時間≥1000h，平均修復時間≤8h；
襯底表面粗糙度Ra≤0.2nm，外延片摻雜濃度不均勻性≤3%，最高生長速率≥50μm/h，表面形貌缺陷密度≤0.5個/cm2 。
技術成熟度達到8級以上；
申請發明專利≥10 項，制定裝備相關標準≥4項；
形成在 5G 通信、新能源汽車、空間抗輻射等領域應用≥10 臺套。
在“新型顯示與戰略性電子材料”重點專項中，涉及到碳化硅晶體、器件。
名稱
大尺寸SiC單晶襯底制備產業化技術
研究內容
研究大尺寸4H-SiC單晶生長與電學性能控制技術，有效提升電學性質一致性和可靠性；
研究 SiC 單晶生長的熱力學和動力學特性，研究晶體生長過程中雜質、多相和缺陷控制技術，推進大尺寸、低成本 SiC 單晶的產業化。
針對 SiC襯底加工工藝和表面質量、面型參數等關鍵技術問題，研究高效、低損耗的加工技術和大尺寸 SiC 單晶襯底表面粗糙度控制技術。
考核指標
實現6英寸SiC襯底材料規模化生產，6英寸SiC襯底（004）晶面的 XRD搖擺曲線半峰寬＜45arcsec，TTV＜10μm，WARP＜30μm，表面粗糙度＜0.2nm；
其中半絕緣SiC襯底的微管密度＜0.3cm-2，電阻率≥1×10^10Ω? cm；
導電襯底的微管密度＜0.1cm-2，電阻率＜0.025Ω?cm，基平面缺陷密度＜1000個/cm2；
8英寸SiC單晶直徑大于200mm，4H晶型比例大于95%，使用面積大于90%，XRD半峰寬＜60arcsec；
申請發明專利≥10件，制定國家/行業/團體標準≥2項。
名稱
面向新能源汽車應用的SiC功率電子材料與器件
研究內容
針對電動汽車對大電流、高可靠性功率電子材料、芯片的需求，開展車規級 SiC 功率電子外延材料、芯片、封裝技術研究及示范應用。
研究高質量、低缺陷密度 SiC 外延材料生長和量產技術；
開展 SiC MOSFET 和二極管結構優化設計，攻克高可靠柵極氧化、低損傷離子注入等關鍵器件工藝，開發低比導通電阻、高可靠的 SiC MOSFET/二極管集成功率芯片；
研究提升芯片制造良率的方法和技術，攻克大面積 SiC 芯片制備技術，實現批量生產；
研究低寄生參數模塊設計方法、高性能散熱材料和封裝工藝，開發高頻、高功率密度、高散熱性能、高可靠性 SiC 功率模塊；
開發基于 SiC 模塊的高功率密度車用變流器，提升整車效率和動力性能，實現在新能源汽車中的示范應用。
考核指標
實現車規級 SiC 功率電子外延材料、芯片產業化，開發出 1200 V 電壓等級的大電流高可靠性 SiC 功率電子芯片，MOSFET 器件閾值電壓≥3 V，溝道遷移率≥25 cm 2 /V·s，短路時間≥5 ?s，比導通電阻＜3 mΩ·cm 2 ，單芯片導通電流≥200 A；
開發出1200V電壓等級大電流、低熱阻SiC功率模塊，電流≥800A；
開發出基于 SiC 模塊的電機驅動系統，功率密度≥40 kW/L，最高效率≥99%，實現全國產 SiC 模塊在新能源汽車上的示范應用；
申請發明專利≥10 件，制定國家/行業/團體標準≥2 項。
名稱
中高壓 SiC 超級結電荷平衡理論研究及器件研制
研究內容
研究 SiC 超級結結構的電荷平衡理論和電場調控機制；
研究超級結器件結構參數對器件性能的影響規律和機制，探索具有低比導通電阻的器件結構及實現方法；
研究具有高電場調控能力的終端保護結構；研發高深寬比超級結器件關鍵工藝技術和實現方法；
研制低比導通電阻的 SiC 中高壓超級結器件；
研究超級結器件的可靠性并進行應用驗證。
考核指標
建立起 SiC 超級結器件的電荷平衡基礎理論，揭示器件結構參數和工藝條件對電荷平衡效果的影響規律和機制；
超級結結構深寬比≥5:1，器件阻斷電壓≥3.3 kV，室溫下比導通電阻≤6 mΩ·cm 2 ；
申請發明專利≥5 件。
在“新能源汽車”重點專項中，涉及碳化硅器件。
名稱
基于新材料和新器件的電驅動系統技術
研究內容
研究基于銅合金和銅/納米管等復合材料的高性能超級銅線及電機繞組制備技術。
探索大電流 SiC MOSFET 芯片載流子輸運性能高溫驟降機理和抑制柵介質界面缺陷等可靠性增強方法，研究超低雜散參數/高效散熱的SiC 模塊與組件協同優化技術，實現材料與器件優化。
研究SiC 電驅動系統新結構、多物理場集成和全域高效控制方法，研究 SiC 電驅動系統電磁兼容特性及抑制方法，解決SiC電驅動系統在高密度集成和高效控制的基礎科學問題。
開展新型電驅系統技術測試與分析，完成電驅系統前沿技術對標評價；
開展車用服役條件下電驅系統功率器件、電機絕緣和軸承等系統致命故障檢測、診斷和預測方法研究，形成電驅系統健康管理技術體系和標準規范。
考核指標
在保證延展率和絕緣層依附性等參數不變條件下，超級銅線 180℃下電阻率比銅線降低 20%，強度比普通銅線提高 10%；
1200V 單芯片通流能力≥250A，導通壓降≤2.5V @250A/150℃，最高結溫 250℃；
SiC 電機控制器峰值功率密度≥70kW/L @峰值功率 300kW，EMC 達 CISPR 等級4 要求；
提交電驅系統產品對標測試與技術分析報告共 5 份，每年樣本量 2 套，提交電驅系統健康管理標準規范 1 項。
在”先進結構與復合材料”重點專項中，涉及到各種碳化硅陶瓷材料。
名稱
400km/h 高速列車用碳陶（C/C-SiC）制動盤及配對閘片關鍵技術
研究內容
針對 400km/h 高速列車應用需求，研究高導熱高強韌性碳陶（C/C-SiC）復合材料制動盤承載與摩擦功能一體化設計及其近尺寸制備技術；
開發碳陶制動盤與鋼質車輪/盤轂高溫緊固連接技術；
開發碳陶制動盤配對閘片材料配方及閘片結構設計與制備技術；
開展碳陶制動盤及其配對閘片 1:1 臺架試驗及其失效評價方法研究，建立 400~450km/h高速列車碳陶制動盤及配對閘片的技術標準。
考核指標
碳陶復合材料密度≤2.5g/cm 3 ，抗壓強度≥180MPa，抗彎強度≥120MPa，可抗25g 時速 600km/h 石頭沖擊。
碳陶制動盤滿足《動車組制動盤暫行技術條件》（TJ/CL310-2014）要求，輪盤（外徑 750mm、盤厚 46.5mm）≤45Kg，軸盤（外徑 640mm、盤厚 80mm）≤35Kg，比鋼盤減重 60%以上；
閘片滿足《動車組閘片暫行技術條件》 （TJ/CL307-2019）要求，磨耗量≤0.35 cm 3 /MJ；
碳陶制動盤與配對閘片的使用壽命比目前高鐵使用的制動盤/閘片提高 30%以上。初速度 400km/h 時，緊急制動距離≤10500m，摩擦系數≥0.32，制動盤表面平均溫度≤900℃；
滿足我國 400~450km/h高速列車裝車使用要求，形成 10000 套/年批量化生產供應能力。
名稱
低面密度空間輕量化碳化硅光學-結構一體化構件制備
研究內容
針對空間遙感光學系統的應用需求，研究低面密度空間輕量化碳化硅光學-結構一體化構件的結構拓撲設計。
開展復雜形狀碳化硅構件的增材制造等新技術、新工藝研究，開發低面密度復雜形狀碳化硅構件的近凈尺寸成型與致密化燒結技術，開展低面密度碳化硅空間輕量化碳化硅光學-結構一體化構件的光學加工與環境模擬試驗研究。
實現滿足空間遙感光學成像要求的低面密度碳化硅光學-結構一體化構件材料制備。
考核指標
碳化硅陶瓷材料開口氣孔率≤0.5%，彈性模量≥350GPa，彎曲強度≥350MPa，熱膨脹系數 2.1±0.15 -6 /K（ @-50~50℃），熱導率≥160 W/(m·K)；
光學-結構一體化構件尺寸≥500mm，面密度≤25kg/m 2 ，表面粗糙度 Ra≤1nm，面形精度 RMS≤λ/40（λ=632.8nm），500~800nm 可見光波段平均反射率≥96%，3~5μm 和 8~12μm 紅外波段平均反射率≥97%；
通過空間成像光學系統環境模擬試驗考核（包含時效穩定性、熱真空、力學振動等試驗，面形精度 RMS≤λ/40）。
名稱
基于激光增材制造技術的超輕型碳化硅復合材料光學部件制造
研究內容
面向空間光學系統輕量化的發展需求，研究新型超輕型碳化硅復合材料光學部件預制體激光增材制造用粉體原料的設計與高效制備技術；
開發基于激光增材制造技術的碳化硅復合材料光學部件基體成型與致密化技術；
開發基于激光增材制造技術的碳化硅復合材料光學部件表面致密層制備技術；
開展超輕型碳化硅復合材料光學部件的加工驗證研究。
考核指標
碳化硅復合材料彎曲強度≥200MPa，彈性模量≥200GPa，熱導率≥100W/(m·K)，熱膨脹系數≤3×10^-6/K；
碳化硅復合材料光學部件口徑≥350mm，輕量化率≥80%，面密度≤25kg/m 2 ；
研制出 350mm 以上口徑碳化硅復合材料光學部件 ，表面粗糙度 Ra≤1nm ，面形精度 RMS≤λ/40（ λ =632.8nm），500-800nm 波段平均反射率≥96%。
