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回顾2025年，这是被全球半导体界公认为“12英寸碳化硅元年”的一年。在新能源汽车、智能电网、轨道交通与可再生能源等高端应用需求的强力驱动下，全球宽禁带半导体产业迎来关键转折点——12英寸（300mm）碳化硅技术从实验室走向产业化。

如果说此前十年，行业关注的焦点是如何从4英寸跨越到6英寸，以及解决8英寸衬底的良率瓶颈，那么2025年的主旋律则是“向下兼容硅基工艺生态”与“向上突破物理生长极限”。

随着全球首款12英寸碳化硅外延晶片的技术首发，以及长晶炉、切割设备、研磨抛光中试线的全面通线，一场由大尺寸驱动的成本革命正席卷全球功率电子与光电产业链。

近期，全球碳化硅领域喜讯频传，国内与国际头部企业相继在12英寸碳化硅技术上实现关键突破。

国内方面，晶盛机电子公司浙江晶瑞电子材料有限公司实现12英寸碳化硅衬底TTV≤1μm突破；国际方面，Wolfspeed宣布成功制造出单晶12英寸碳化硅晶圆。

1月13日，晶盛机电官微宣布，依托自主搭建的12英寸中试线，其子公司浙江晶瑞电子材料有限公司成功实现12英寸碳化硅衬底厚度均匀性（TTV）≤1μm的关键技术突破。

碳化硅凭借高禁带宽度、高热导率、高耐压等优异特性，已成为新能源汽车、光伏储能、智能电网等高压高频场景的关键支撑材料，而随着AI/AR眼镜、先进封装等新兴领域的崛起，大尺寸碳化硅衬底的需求愈发迫切。

但大尺寸化进程中，厚度均匀性控制始终是技术攻坚难点——碳化硅莫氏硬度高达9.5，仅次于钻石，精密加工难度极大，尤其12英寸衬底在后道光刻、先进封装键合等工艺中，对TTV的控制精度提出了严苛要求。

此次晶盛机电实现的12英寸碳化硅衬底TTV≤1μm突破，核心依托于其“装备 材料”的协同创新优势。

2025年9月，浙江晶瑞搭建的12英寸碳化硅中试线正式通线。据了解，该中试线已实现从晶体生长、激光切割、减薄、抛光到清洗、检测的全流程覆盖，且核心加工与检测设备100%国产化，其中高精密减薄机、双面精密研磨机等关键设备均为晶盛机电自主研发，性能指标达到行业领先水平。

晶盛机电表示，针对12英寸碳化硅TTV控制的行业痛点，晶盛机电研发中心与浙江晶瑞团队从减薄设备刚性、研磨和抛光盘形控制、减薄-研磨-抛光工艺对面形影响等多个维度协同攻关，最终达成TTV≤1μm的关键突破。

资料显示，晶盛机电成立于2006年，是一家专注于半导体材料装备、化合物半导体衬底材料制造的高新技术企业。浙江晶瑞是晶盛机电的全资子公司，成立于2014年5月，专注于化合物半导体材料的研发与生产。

2025年5月，浙江晶瑞成功实现12英寸导电型碳化硅单晶生长技术突破，首颗晶体直径达309mm且质量完好，基于自主研发的碳化硅单晶生长炉及迭代升级的长晶工艺，攻克温场不均、晶体开裂等核心难题，实现6-12英寸全尺寸长晶技术自主可控。

2026年1月13日，Wolfspeed宣布成功生产出单晶12英寸碳化硅晶圆。

Wolfspeed的12英寸平台将统一用于电力电子的高量碳化硅制造与高纯度半绝缘基板的先进能力，应用于光学和射频系统。这一融合将支持一种跨光学、光子、热能和功率领域的新型晶圆尺度集成。

依托全球碳化硅领域规模最大、基础最深厚的知识产权组合，Wolfspeed目前拥有超2300项已授权及待审专利，正加速推进12英寸碳化硅技术的商业化进程。

在Wolfspeed官方新闻稿中，Wolfspeed多次提及12英寸碳化硅技术对AI基础设施、AR/VR以及其他先进的电力设备应用的变革性作用。

具体而言，在AI基础设施领域，随着数据处理负载攀升，数据中心电力需求激增，碳化硅材料优异的导热性与机械强度可精准匹配高功率密度、高效散热及能源效率提升的核心需求。

而在下一代AR/VR领域，其导热性与光学折射可控特性，成为构建紧凑轻薄、高亮度、广视野设备多功能光学架构的理想选择。

同时，该技术还将为电网级高压能量传输、下一代工业系统等场景提供先进功率器件支撑，推动相关组件向更小体积、更优性能、更低发热量方向升级。

当前，12英寸碳化硅已成为全球半导体材料领域的竞争焦点。

据集邦化合物半导体不完全观察，截至目前国内外已有10多家企业成功制备12英寸碳化硅晶体或衬底，其中国内厂商如天岳先进、晶盛机电等也在该领域实现重要突破，全球碳化硅产业格局正加速重塑。

尽管现阶段12英寸碳化硅晶体生长仍处于技术突破早期，良率提升与成本优化仍是行业共同面临的挑战，但随着头部企业持续研发投入及下游新兴应用需求拉动，其技术成熟与商业化进程有望持续加速。

行业普遍认为，12英寸碳化硅技术的突破具有关键产业价值。相较于当前主流的6英寸、8英寸产品，12英寸碳化硅衬底及晶圆可显著提升单片芯片产出量。数据显示，12英寸产品单片晶圆芯片产出量较8英寸增加约2.5倍，能大幅降低长晶、加工及下游器件制造的单位成本。

此次国内外两大突破，不仅印证了12英寸碳化硅技术的可行性，更将加速碳化硅材料在新能源汽车、可再生能源发电、数据中心供电模块、5G/6G射频器件、AR/VR光学模组等领域的规模化应用，为全球第三代半导体产业发展注入强劲动力。

在半导体材料技术不断革新的浪潮中，12英寸碳化硅单晶衬底技术成为众多厂商竞相角逐的关键领域。

据了解，Wolfspeed已顺利完成12英寸碳化硅单晶衬底的演示工作。这一成果预计将为人工智能生态系统、沉浸式虚拟现实系统以及众多高压器件应用等关键行业领域的发展注入强大动力。

Wolfspeed所打造的12英寸平台，创新性地将电力电子器件大规模碳化硅制造技术与光学和射频系统所采用的半绝缘衬底先进技术有机融合。这种独特的融合方式，能够支持跨越光学、光子、热学以及功率等多个领域的新型晶圆级集成，为相关技术的创新发展提供了更为广阔的空间。

从实际应用的需求层面分析，碳化硅的材料特性与12英寸平台所具备的技术优势实现了高度契合。以人工智能领域为例，随着数据处理工作负载的不断增加，数据中心的电力负荷也呈现出同步大幅增长的趋势。在此背景下，市场对于更高功率密度、更出色的散热性能以及更高的能源效率的需求愈发迫切。而碳化硅凭借其卓越的导热性能和良好的机械强度，恰好能够精准满足这一需求升级，为人工智能基础设施的稳定运行和性能提升提供有力保障。

在下一代增强现实（AR）/虚拟现实（VR）领域，设备对于紧凑轻巧的结构设计有着严格要求，同时还需要具备高亮度显示、广阔视野以及高效的散热管理等功能。碳化硅在导热性和光学折射控制方面所展现出的独特特性，使其成为构建多功能光学架构的理想材料选择，有望推动AR/VR设备向更轻薄、性能更优的方向发展。

除了在人工智能基础设施和AR/VR领域发挥重要作用外，12英寸碳化硅平台的落地应用还将进一步拓展先进功率器件的应用范围。它不仅能够为电网级高压能量传输、下一代工业系统等场景提供关键的核心支撑，还将凭借其技术优势，推动相关组件朝着更小体积、更优性能以及更低发热量的方向持续升级，助力相关行业实现技术突破和创新发展。

在Wolfspeed的12英寸碳化硅单晶衬底技术取得成果的同时，国内厂商在该领域也呈现出蓬勃发展的态势。

在2025年3月举办的Semicon China上，天岳先进展示了全系列的12英寸碳化硅衬底，不仅包括用于功率器件的N型导电型衬底，还包括用于射频和光学的高纯半绝缘衬底。

晶盛机电在2025年9月宣布，其首条12英寸碳化硅衬底加工中试线正式通线。业界认为，这意味着国产供应链不仅能“长”出12英寸晶体，还初步具备了对其进行切、磨、抛等后道加工的能力，打通了从材料到晶圆的完整制造闭环。

2025年10月，天成半导体宣布，依托自主研发的12英寸碳化硅长晶设备成功研制出12英寸高纯半绝缘碳化硅单晶材料，12英寸N型碳化硅单晶材料晶体有效厚度突破35mm。

2025年12月，晶升股份自主研发的12英寸碳化硅单晶炉已完成小批量发货，正式交付客户投入应用。这一进展不仅填补了国产12英寸碳化硅长晶设备的空白，也为12英寸碳化硅衬底在先进封装、AR眼镜等新兴场景的落地奠定了“材料之基”。

2025年12月，瀚天天成全球首发12英寸碳化硅外延晶片，该产品外延层厚度不均匀性≤3%，掺杂浓度不均匀性≤8%，2mm×2mm芯片良率更是突破96%，满足高端功率器件的量产需求。

12英寸碳化硅为何成为“兵家必争之地”？

在半导体产业，尺寸即效率，尺寸即成本，尺寸即战略制高点。从6英寸向8英寸、12英寸演进，是摩尔定律在功率器件领域的“另类延续”。据行业测算，相较8英寸产线，12英寸碳化硅衬底可在单位晶圆上提升约2.5倍的有效芯片数量，同时显著降低单位芯片制造成本，并提升制造一致性与良率窗口。

更重要的是，12英寸平台与主流硅CMOS产线实现设备兼容（如光刻机、刻蚀机、清洗机等），为碳化硅器件的“IDM 代工”融合模式打开通路，是实现大规模量产与国产替代的关键前提。

2025年，全球碳化硅产业正式进入“12英寸技术验证与客户送样”关键年。而中国在12英寸碳化硅领域实现了从“点状突破”到“链式协同”的跃迁，形成了以衬底-外延-设备-工艺为核心的完整技术生态。

在衬底领域，国内企业呈现出百花齐放的态势，多家厂商围绕晶体质量提升、缺陷密度降低及成本控制展开差异化布局，推动国产衬底在性能与供给能力上的持续改善。

晶盛机电于2025年5月12日宣布，其子公司浙江晶瑞成功实现12英寸导电型碳化硅单晶生长，首颗晶体直径达309mm且质量完好，标志着中国在大尺寸晶体生长领域迈出关键一步。

紧随其后，浙江晶越半导体于2025年7月23日宣布研制出高品质12英寸碳化硅晶锭，2025年上半年以来，晶越半导体在热场设计、籽晶粘接、厚度提升以及缺陷控制方面不断调整和优化工艺，成功进入12英寸碳化硅衬底梯队。

合盛硅业旗下宁波合盛新材料也同步推进，在2025年内成功研发出12英寸导电型碳化硅单晶，并同步启动了针对大尺寸晶体的切割、研磨、抛光等后道工艺的系统性研究，体现了其“材料 工艺”一体化的深度布局思路。

南砂晶圆则在2025年5月的行业大会上公开亮相了其12英寸导电型碳化硅衬底产品，成为国内首家实现大尺寸衬底“实物化”并公开亮相的企业，引发了业界的广泛关注。

2025年3月，天岳先进更是携全系列12英寸碳化硅衬底产品亮相上海，包括12英寸高纯半绝缘型碳化硅衬底、12英寸导电P型及12英寸导电N型碳化硅衬底，展现了其全面的技术储备和全品类供应能力。

2025年10月，天成半导体依托自主研发的12英寸碳化硅长晶设备成功研制出12英寸高纯半绝缘碳化硅单晶材料，12英寸N型碳化硅单晶材料晶体有效厚度突破35mm厚。这一指标对于制造高耐压、大功率的电力电子器件至关重要，为下游应用提供了更厚的有源层支撑。

科友半导体在2025年9月初成功制备出12英寸碳化硅晶锭后，于10月中旬再传捷报，成功制备12英寸半绝缘碳化硅单晶，实现了双路线的重大跨越。

环球晶2025年11月4日宣布，其12英寸碳化硅晶圆原型开发成功，并已正式进入客户送样与验证阶段。同时，其方形碳化硅晶圆技术也取得了突破性进展，为提升芯片切割利用率提供了创新性的解决方案。

衬底之后，外延是决定器件性能的“最后一公里”。

瀚天天成于2025年12月重磅发布了全球首款12英寸碳化硅外延晶片技术。与此同时，晶盛机电也宣布向瀚天天成交付了12英寸单片式碳化硅外延设备，实现了“材料-设备-工艺”的完美闭环。

目前，瀚天天成已启动12英寸碳化硅外延晶片的批量供应筹备工作。相关产品在关键性能指标上表现优异，其外延层厚度不均匀性控制在3%以内，掺杂浓度不均匀性≤8%，2mm×2mm芯片良率大于96%，可充分满足下游功率器件领域的高可靠性应用需求。

设备是半导体产业的“工业母机”，2025年，中国碳化硅设备企业集体崛起，成为12英寸突破的核心支撑力量。

晶升股份在年底压轴登场，于2025年12月29日完成12英寸碳化硅单晶炉小批量发货，正式交付客户投入应用。这一里程碑事件标志着国产长晶设备已从前期的“技术验证”阶段，正式迈入“量产导入”的实战阶段。

晶驰机电则成功开发出电阻法12英寸晶体生长设备，为行业主流的PVT（物理气相传输法）技术提供了新的设备路径选择。

山东力冠攻克了12英寸PVT电阻加热长晶炉的技术难关，其设备在高温、高真空环境下的温度场与气流场稳定性控制能力达到新高度。

在加工设备方面，天晶智能在2025年4月就推出了TJ320型超高速多线切割机，该设备专为12英寸碳化硅晶锭切割设计，有效解决了大尺寸晶锭切割效率低下的瓶颈问题，单台年产能达20万片，可满足500辆新能源汽车的碳化硅电驱需求。

西湖仪器与晟光硅研分别在激光剥离与水导激光加工领域取得突破，前者率先实现12英寸衬底激光剥离，后者完成了晶锭小批量加工验证，为后续的薄片化、异构集成等先进工艺提供了关键的设备支撑。

值得一提的是，晶飞半导体利用自研的激光剥离设备成功实现了12英寸晶圆的剥离，标志着中国在“无损解理”这一高难度工艺环节实现了自主可控。

12英寸碳化硅技术的成熟正在打开新的市场空间。

在新能源汽车领域，大尺寸衬底可显著提升功率器件的性能与可靠性，契合下游市场对高效节能的迫切需求。

AR眼镜领域也成为12英寸碳化硅的重要增长极。碳化硅的高折射率可以使其以更薄的镜片承载更大的视场角，并且一块12英寸碳化硅晶圆可加工出8-9副AR眼镜镜片，生产效率呈几何级数提升。

此外，在AI芯片先进封装领域，随着AI模型规模的指数级增长，芯片功耗已突破极限。行业消息透露，头部企业计划在2027年前将CoWoS封装中的硅中介层替换为碳化硅材料，以提升散热效率、缩小封装尺寸。

更值得关注的是，随着12英寸半绝缘型衬底的突破，碳化硅在智能电网领域的应用加速推进，国家电网相关专家表示，电网对碳化硅器件的需求未来或将堪比新能源汽车领域，成为产业发展的新蓝海。

全球范围内，12英寸碳化硅领域仍不乏强有力的竞争对手，国际老牌巨头凭借技术积淀维持着显著的竞争优势。

除了前述的Wolfspeed 在2025年9月正式开启200mm（8英寸）碳化硅材料的商业化投放，并已在2026年初成功演示了单晶12英寸碳化硅晶圆，Coherent 亦在2025年12月宣布了其12英寸碳化硅平台的重大进展，目标直指AI数据中心的散热管理。这种策略上的趋同反映出，12英寸碳化硅的主战场已从单纯的功率模块延伸至热管理与光电集成领域。

然而，中国产业也并非在同一条起跑线上被动追赶。我们拥有全球最活跃的新能源汽车与智能制造应用市场，这为12英寸大尺寸产线提供了宝贵的尝试空间。同时，国内已形成的“材料-装备-工艺”全链条协同创新机制，使得设备国产化与工艺改进的响应速度极快。

未来几年，随着产业链上下游的持续磨合与技术成熟度的不断提升，国产12英寸碳化硅不仅将重塑国内功率半导体格局，更将在全球高端制造版图中占据举足轻重的一席之地。