?“滿屏‘綠點(diǎn)’，產(chǎn)品整體良率水平達(dá)到新高度！”轟鳴的掌聲從中國(guó)電科產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究院會(huì)議室傳出，大屏幕上滾動(dòng)展示的最新批次1200V碳化硅MOSFET產(chǎn)品測(cè)試結(jié)果，讓與會(huì)技術(shù)人員臉上露出了滿意的笑容，標(biāo)志著他們半年多的加班加點(diǎn)工作終于有了好的回報(bào)。
在新能源汽車(chē)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G通信、消費(fèi)電子等多重需求強(qiáng)力拉動(dòng)下，以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。近年來(lái)，中國(guó)電科產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究院在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)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(guān)鍵環(huán)節(jié)布局，實(shí)現(xiàn)第三代半導(dǎo)體材料和關(guān)鍵元器件批量供給。
碳化硅作為典型的第三代半導(dǎo)體材料，在禁帶寬度、擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度、飽和電子漂移速率、熱導(dǎo)率以及抗輻射等關(guān)鍵參數(shù)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。“現(xiàn)代電力電子領(lǐng)域?qū)Ω吖β省⒏唠妷骸⒏哳l率器件具有巨大需求，是碳化硅功率產(chǎn)品的主要應(yīng)用領(lǐng)域。”專(zhuān)家表示，以近年來(lái)快速增長(zhǎng)的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)為例，采用碳化硅材料研發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)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(shì)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(guò)多年技術(shù)積累和艱苦攻關(guān)，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究院突破多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，完成了車(chē)規(guī)級(jí)1200V/100A碳化硅MOSFET芯片產(chǎn)品批量生產(chǎn)，持續(xù)推進(jìn)6-8英寸碳化硅MOSFET車(chē)規(guī)級(jí)芯片規(guī)劃建設(shè)，與國(guó)內(nèi)眾多一線整機(jī)廠商建立了緊密合作關(guān)系，品質(zhì)得到多家車(chē)企認(rèn)可。
大力推進(jìn)碳化硅在電力電子領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究院已率先建立6英寸碳化硅器件工藝平臺(tái)，并以現(xiàn)有的6英寸碳化硅工藝線為硬件基礎(chǔ)，推動(dòng)封裝、模塊、檢測(cè)、應(yīng)用、科技孵化與服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，推出一系列第三代半導(dǎo)體射頻芯片、電力電子芯片，在無(wú)線通信、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
氮化鎵是另一種重要的第三代半導(dǎo)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(lǐng)域，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從外延生長(zhǎng)、芯片設(shè)計(jì)、工藝加工、模塊設(shè)計(jì)、封裝測(cè)試等全產(chǎn)業(yè)鏈自主創(chuàng)新。”技術(shù)人員介紹說(shuō)，他們研制的氮化鎵芯片已累計(jì)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(shí)信號(hào)也更強(qiáng)，有力保障了我國(guó)5G基站建設(shè)。
深度布局氮化鎵產(chǎn)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)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(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，效率、功率等主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
向科技創(chuàng)新自主化邁進(jìn)，離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的穩(wěn)步提升。
“集聚各方優(yōu)勢(shì)資源，我們正加快組建產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體，依托現(xiàn)有裝備制造、襯底材料、外延生長(zhǎng)、工藝加工、封裝測(cè)試等優(yōu)勢(shì)，將重點(diǎn)突破設(shè)備國(guó)產(chǎn)化、外延大尺寸等難題，引領(lǐng)推動(dòng)第三代半導(dǎo)體技術(shù)跨越式發(fā)展。”專(zhuān)家表示。
來(lái)源：中國(guó)電科