?“滿屏‘綠點’，產(chǎn)品整體良率水平達到新高度！”轟鳴的掌聲從中國電科產(chǎn)業(yè)基礎研究院會議室傳出，大屏幕上滾動展示的最新批次1200V碳化硅MOSFET產(chǎn)品測試結果，讓與會技術人員臉上露出了滿意的笑容，標志著他們半年多的加班加點工作終于有了好的回報。

在新能源汽車、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G通信、消費電子等多重需求強力拉動下，以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。近年來，中國電科產(chǎn)業(yè)基礎研究院在第三代半導體領域持續(xù)發(fā)力，不斷完善從材料到核心元器件的產(chǎn)業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)布局，實現(xiàn)第三代半導體材料和關鍵元器件批量供給。

碳化硅作為典型的第三代半導體材料，在禁帶寬度、擊穿電場強度、飽和電子漂移速率、熱導率以及抗輻射等關鍵參數(shù)方面具有顯著優(yōu)勢。“現(xiàn)代電力電子領域對高功率、高電壓、高頻率器件具有巨大需求，是碳化硅功率產(chǎn)品的主要應用領域。”專家表示，以近年來快速增長的電動汽車市場為例，采用碳化硅材料研發(fā)的電動汽車主逆變器，可將系統(tǒng)工作頻率提高5-10倍、體積減小50%以上、電池使用效率提升3%以上，相比于傳統(tǒng)硅基器件優(yōu)勢明顯。

“尤其是用于主逆變器的1200V/100A高壓、大電流碳化硅MOSFET芯片，研制難度更大。”經(jīng)過多年技術積累和艱苦攻關，產(chǎn)業(yè)基礎研究院突破多項關鍵技術，完成了車規(guī)級1200V/100A碳化硅MOSFET芯片產(chǎn)品批量生產(chǎn)，持續(xù)推進6-8英寸碳化硅MOSFET車規(guī)級芯片規(guī)劃建設，與國內(nèi)眾多一線整機廠商建立了緊密合作關系，品質得到多家車企認可。

大力推進碳化硅在電力電子領域應用發(fā)展，產(chǎn)業(yè)基礎研究院已率先建立6英寸碳化硅器件工藝平臺，并以現(xiàn)有的6英寸碳化硅工藝線為硬件基礎，推動封裝、模塊、檢測、應用、科技孵化與服務等全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，推出一系列第三代半導體射頻芯片、電力電子芯片，在無線通信、新能源汽車等領域廣泛應用。

氮化鎵是另一種重要的第三代半導體材料，以其為材料制作的射頻芯片是5G基站的核心部件。“在氮化鎵射頻芯片領域，我們已經(jīng)實現(xiàn)了從外延生長、芯片設計、工藝加工、模塊設計、封裝測試等全產(chǎn)業(yè)鏈自主創(chuàng)新。”技術人員介紹說，他們研制的氮化鎵芯片已累計供貨超億只，具備高頻、高效、高功率、耐高壓和抗輻射等特性，能夠讓基站體積更小，數(shù)據(jù)傳輸更快，同時信號也更強，有力保障了我國5G基站建設。

深度布局氮化鎵產(chǎn)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)基礎研究院已研制氮化鎵微波功率器件、微波功率單片集成電路等千余款產(chǎn)品，產(chǎn)品整體水平達到國際先進水平，效率、功率等主要技術指標達到國際領先水平。

向科技創(chuàng)新自主化邁進，離不開產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的穩(wěn)步提升。

“集聚各方優(yōu)勢資源，我們正加快組建產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)合體，依托現(xiàn)有裝備制造、襯底材料、外延生長、工藝加工、封裝測試等優(yōu)勢，將重點突破設備國產(chǎn)化、外延大尺寸等難題，引領推動第三代半導體技術跨越式發(fā)展。”專家表示。

來源：中國電科