中國粉體網(wǎng)訊 1891年，艾奇遜（E.G.Acheson）嘗試在鐵鍋中加熱粘土（硅酸鋁）和焦炭粉的混合物合成人造鉆石的過程中,，結果卻意外在一次實驗的熔爐反應物中發(fā)現(xiàn)一種硬度只比鉆石小一點,，火彩甚至比鉆石更亮的東西，從而打開了人工合成碳化硅的大門,。他將得到的藍色晶體誤認為是一種由碳和鋁構成的類似剛玉的物質(zhì),，故取名金剛砂。隨后,，他利用碳和沙子的混合物生產(chǎn)出更多的碳化硅,。這種“Acheson”工藝經(jīng)過略微改進后，至今仍在用于碳化硅磨料的生產(chǎn)。
1893年,，諾貝爾獎獲得者-亨利·莫桑（Henri.Moissan）在分析墜落到美國亞利桑那州代阿布洛峽谷的隕石碎片時發(fā)現(xiàn)了天然碳化硅,。1905年，為了表示對他的敬意,，莫桑石（Moissanite）因此得名,。
莫桑石成分為100% SiC，和上述金剛砂是同一種東西,。
莫桑石戒指（來源：Charles&Colvard）
天然莫桑石在自然界中十分稀有,，只能形成于極端環(huán)境，如隕石,、地幔巖石中,。所以人們生活中能見到的莫桑石，基本上都是人工合成的,。
人工合成的莫桑石是一種近似無色的獨特寶石材料,，乍看之下，莫桑石與天然鉆石無法分別,，甚至連普通儀器也區(qū)分不出,。合成莫桑石在其誕生之初就被認為與鉆石極其相像，但直到20世紀90年代合成碳化硅技術的發(fā)展,，莫桑石才正式進入消費者視野,。當時美國北卡羅萊州的Cree公司成功生產(chǎn)出彩色和近無色，大顆粒的寶石級碳化硅晶體,，并由Charles&Colvard公司（前身為C3公司）加工和銷售。至此,，合成莫桑石投入寶石市場,，并主要作為鉆石的仿制品。
近些年來,，隨著鉆石市場價位的不斷升髙,，合成莫桑石市場也開始不斷發(fā)展壯大，而價格不斷走低,。2016年合成莫桑石價格居于高位,，裸石價格達到每克拉近萬元，因為購買方式以海外回購居多,。但是隨著市場需求的不斷擴大,，經(jīng)銷商的不斷増多，銷售方式也不再是單一的海外回購,，而是有更多的經(jīng)銷商開始參與代理,。因此2017年與2018年合成莫桑石裸石價格開始降到每克拉7800和6500元左右。并且隨著專利權的開放,，國內(nèi)也開始出現(xiàn)了自我生產(chǎn)銷售,，在2019年的時候合成莫桑石的裸石價格更是下跌到了每克拉3500-4000元左右,。按近幾年的價格趨勢來看，合成莫桑石的裸石價格可能還會持續(xù)走低,。
雖然市場的需求量隨著價格的下降形成了較大的增長,，但行業(yè)內(nèi)各個環(huán)節(jié)的利潤率和利潤都被嚴重擠壓，造成了行業(yè)滿盤皆輸?shù)木置�,，而在消費者心中莫桑石也被貼上了“廉價假貨”的標簽,。
莫桑石的路越走越窄，究其根本是因為沒有塑造出消費者認可的價值,，而只是以仿制品的身份,，活在了鉆石的影子下。而且,，本身鉆石的受眾群體比較有限,，何況是莫桑石，小編估計好多人之前根本沒聽過莫桑石,。
碳化硅是如何火起來的,？
2018年，特斯拉開始在Model 3的主驅(qū)逆變器里,，使用基于碳化硅材料的碳化硅MOSFET,，以替代傳統(tǒng)的硅基IGBT。作為第一款真正走量的電動汽車,，Model 3動力總成將IGBT模塊全部換成碳化硅模塊,，同等功率等級下，碳化硅模塊尺寸更小,，開關損耗可降低75%,，系統(tǒng)效率可以提高5％左右。
緊接著,，比亞迪,、小鵬、吉利紛紛效仿,，在新款電車里換上了碳化硅芯片,。自此之后，凡是使用了碳化硅芯片的車型,，全都被打上了“高端”,、“豪華”的標簽。
各大碳化硅廠商見識到了碳化硅在新能源汽車領域的實力之后,，紛紛加入研發(fā)行列,。從設備到襯底片、外延片、器件,，碳化硅細分產(chǎn)業(yè)都在快速發(fā)展,。為搶占發(fā)展先機，行業(yè)內(nèi)頭部公司紛紛擴產(chǎn)“圈地”,。另外要提一下,，目前很多打著“碳化硅”名號混的風生水起的企業(yè)，在特斯拉用上碳化硅之前,，一直是廉價珠寶的供應商,。馬斯克的一句話，就讓一些企業(yè)從義烏小商品城最愛的莫桑鉆供應商轉(zhuǎn)變成為高精尖的第三代半導體企業(yè),。比如2022年,，碳化硅第一股天岳先進登陸科創(chuàng)板，而直到2020年,，天岳先進的前五大客戶里有三家都是珠寶公司,。目前國內(nèi)碳化硅襯底產(chǎn)量最高的天科合達，在2020年準備上市時,，公布的大客戶名單里也有兩家珠寶公司長期占據(jù)前五,，其中一家還曾在2017年成為天科合達最大的客戶。
除了新能源汽車,，風光儲對碳化硅的需求也在穩(wěn)定增長,。光伏逆變器已經(jīng)開始大規(guī)模使用碳化硅器件，碳化硅的耐高壓優(yōu)勢使得其在風能,、儲能領域具有廣闊應用前景,。此外，能源互聯(lián)網(wǎng),、建筑能源,、工業(yè)傳動、消費類等領域,，應用市場時刻迎接爆發(fā)。
那么,，都是誰在做碳化硅,？
中國。襯底方面有天岳先進,、晶盛機電,、露笑科技、南砂晶圓,、爍科晶體,、東尼電子、中電化合物等；外延方面有瀚天天成,、天域半導體,、百識電子、嘉晶電子,、�,？瓢雽w、鳳凰光學等,；器件及模塊方面有三安光電,、世紀金光、比亞迪半導體,、中電科13所,、中電科55所、基本半導體,、士蘭微,、華潤微、揚杰科技,、時代電氣,、長飛先進、斯達半導,、聞泰科技,、泰科天潤等。
日本,。襯底及外延方面有Resonac Holdings,，Denso與Mitsubishi Electric則是投資了美國碳化硅廠商Coherent；器件及模塊方面有Toshiba,、Rohm Semiconductor,、Fujielectric、Mitsubishi Electric,、Renesas Electronics,、Panasonic等。
韓國,。襯底及外延方面有SK siltron,、Senic、Arche等,；器件及模塊方面有LX Semicon,、SKpowertech、TRinno Technology,、Power Master,、INTECHFA等,。
美國。襯底及外延方面有Coherent,、Wolfspeed,、Dow Corning等；器件及模塊方面有Onsemi,、Wolfspeed等,。
歐洲。襯底及外延方面有Soitec,、SiCrystal,、Norstel等；器件及模塊方面有Infineon,、STMicroelectronics,、Bosch、Power Master等,。
參考資料：
1,、佟雯，《碳化硅材料在珠寶行業(yè)的應用前景》,，中國電子科技集團公司第二研究所
2,、孫竹琳，《合成碳硅石的寶石學特征及覆膜實驗初探》,，中國地質(zhì)大學（北京）
3,、郭升等，《培育鉆石：以品牌構建價值體系的重要性》,，凱麗希培育鉆石
4,、張櫻子等，《淺談合成碳硅石及市場發(fā)展近況》,，國家珠寶玉石質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心上海實驗室
5,、粉體大數(shù)據(jù)研究
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權告知刪除,！
