以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等寬禁帶化合物為代表的第三代半導(dǎo)體材料引發(fā)全球矚目。商用的碳化硅基MOSFET國際幾大廠如Cree、Infineon、RoHM等廠家都有量產(chǎn)器件，國際廠商目前已經(jīng)在宣傳全SiC功率模塊，用于PFC/UPS/PV/EV等應(yīng)用場景，國內(nèi)廠家僅基本半導(dǎo)體等少數(shù)幾家能量產(chǎn)碳化硅器件。電子模塊
硅作為半導(dǎo)體的主要材料在摩爾定律的規(guī)律下已經(jīng)走過了50多年，尋找新的半導(dǎo)體材料替代硅已經(jīng)成了近些年半導(dǎo)體發(fā)展的方向之一。半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步，不僅提高了產(chǎn)品性能，同時通過縮小芯片面積降低了成本。然而到2000年的時候業(yè)界就提出硅基產(chǎn)品已經(jīng)快達(dá)到物理極限，進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能，工藝的復(fù)雜性帶來的成本升高不能抵扣芯片面積的縮小，從而芯片成本提高。未來如何突破Si材料的極限？人們把目光瞄向了以氮化鎵和碳化硅為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，這種新材料可以滿足提高開關(guān)頻率和增加功率密度的要求。
第三代半導(dǎo)體材料的春天到來
近年來，以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等寬禁帶化合物為代表的第三代半導(dǎo)體材料引發(fā)全球矚目。由于其具有禁帶寬、擊穿電場強(qiáng)度高、飽和電子遷移率高、熱導(dǎo)率大、介電常數(shù)小、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于新能源汽車、軌道交通、智能電網(wǎng)、半導(dǎo)體照明、新一代移動通信、消費類電子等領(lǐng)域，被視為支撐能源、交通、信息、國防等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)，全球市場容量未來將達(dá)到百億美元，已成為美國、歐洲、日本半導(dǎo)體行業(yè)的重點研究方向之一。 據(jù)了解，當(dāng)前雖然整個SiC功率器件行業(yè)尚在起步階段，但預(yù)計整個國內(nèi)市場規(guī)模將達(dá)到4000億元。商用的碳化硅基MOSFET國際幾大廠如Cree、Infineon、RoHM等廠家都有量產(chǎn)器件，國際廠商目前已經(jīng)在宣傳全SiC功率模塊，用于PFC/UPS/PV/EV等應(yīng)用場景，國內(nèi)廠家僅基本半導(dǎo)體等少數(shù)幾家能量產(chǎn)碳化硅器件。
2015年5月8日，在國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》中4次提到以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體功率器件，可見第三代半導(dǎo)體行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位。第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)非常長，貫穿了材料、芯片設(shè)計、制造工藝、封裝測試、驅(qū)動應(yīng)用等各個環(huán)節(jié)。 據(jù)《國際電子商情》記者了解，目前我國在第三代半導(dǎo)體材料研究上一直緊跟世界前沿，是世界上為數(shù)不多的碳化硅材料襯底，材料外延產(chǎn)業(yè)化的國家。在第三代半導(dǎo)體器件設(shè)計和制造工藝方面也在向世界先進(jìn)水平邁進(jìn)。
中歐第三代半導(dǎo)體高峰論壇展示最新技術(shù)趨勢
2017年10月31日，由深圳市科學(xué)技術(shù)協(xié)會指導(dǎo)，南方科技大學(xué)、深圳市坪山區(qū)人民政府、深圳青銅劍科技股份有限公司共同主辦的“中歐第三代半導(dǎo)體高峰論壇”在深圳五洲賓館成功舉行?；顒友埖絹碜灾袊蜌W洲從事碳化硅、氮化鎵等第三代半導(dǎo)體技術(shù)的200多位專家學(xué)者和產(chǎn)業(yè)界人士出席，是本行業(yè)的重量級盛會。 論壇由深圳基本半導(dǎo)體有限公司、深圳市第三代半導(dǎo)體器件重點實驗室、深圳中歐創(chuàng)新中心承辦，并得到深圳清華大學(xué)研究院、力合科創(chuàng)集團(tuán)、深圳市千人專家聯(lián)合會、深圳方正微電子有限公司大力支持。
深圳市人大常委會副主任、深圳市科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席蔣宇揚致辭
深圳市人大常委會副主任、深圳市科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席蔣宇揚出席并致歡迎辭，介紹了深圳科技發(fā)展的優(yōu)異成績以及對第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的扶持，希望廣大科技企業(yè)與科技工作者緊抓時代脈搏，進(jìn)一步加大研發(fā)投入、加強(qiáng)國際合作，助力第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。南方科技大學(xué)副校長湯濤與瑞典皇家工程科學(xué)院副院長Magnus Breidne也分別進(jìn)行了致辭。 “大部分人心目中的高科技是虛擬現(xiàn)實、人工智能、大數(shù)據(jù)云計算，很少人知道這些技術(shù)的基礎(chǔ)是微電子和光子產(chǎn)業(yè)。”瑞典皇家工程科學(xué)院 副院長 Magnus Breidne表示。
瑞典皇家理工學(xué)院常務(wù)副校長Mikael Östling、瑞典國家研究院通信及微電子研究所所長Peter Björkholm、英國劍橋大學(xué)教授Patrick Palmer、南方科技大學(xué)教授于洪宇等專家學(xué)者分別從各自的研發(fā)領(lǐng)域針對碳化硅和氮化鎵器件的設(shè)計、工藝、應(yīng)用進(jìn)行了深入介紹，并探討了第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的市場機(jī)遇和未來發(fā)展趨勢。 深圳市基本半導(dǎo)體有限公司副總經(jīng)理張振中博士介紹了目前全球碳化硅功率器件的發(fā)展與應(yīng)用情況，以及自主研發(fā)的新型工藝技術(shù)實現(xiàn)的全外延結(jié)構(gòu)溝槽JBS二極管，各項指標(biāo)均達(dá)到國際先進(jìn)水平。
目前國內(nèi)針對第三代半導(dǎo)體材料的一些研究方向
此外，南方科技大學(xué)教授于洪宇還特別介紹了第一個深圳市第三代半重點實驗室，可進(jìn)行GaN 功率器件、MEMS傳感器、光電集成、薄膜晶體管等方向的研究。
關(guān)于基本半導(dǎo)體
深圳基本半導(dǎo)體有限公司由深圳青銅劍科技股份有限公司與瑞典國家科學(xué)研究院旗下Ascatron公司在深圳合資設(shè)立，并與深圳清華大學(xué)研究院共建“第三代半導(dǎo)體材料與器件研發(fā)中心”，致力于碳化硅功率器件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
青銅劍科技副總裁、基本半導(dǎo)體總經(jīng)理和巍巍博士
青銅劍科技副總裁、基本半導(dǎo)體總經(jīng)理和巍巍博士表示，目前中國的第三代半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)迎來發(fā)展的春天?；景雽?dǎo)體通過整合海內(nèi)外創(chuàng)新技術(shù)、人才與國內(nèi)產(chǎn)業(yè)資源，已全面掌握碳化硅器件的材料制備、芯片設(shè)計、制造工藝、封裝測試、驅(qū)動應(yīng)用等各方面技術(shù)。在國家政策支持和企業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動背景下，基本半導(dǎo)體現(xiàn)已成為國內(nèi)發(fā)展最快的碳化硅功率器件企業(yè)之一。
部分現(xiàn)場產(chǎn)品展示
在峰會現(xiàn)場，記者也看到了多款基本半導(dǎo)體的產(chǎn)品展示，圖為中國首款I(lǐng)GBT驅(qū)動芯片晶圓
6英寸1200V碳化硅晶圓
6英寸3D結(jié)構(gòu)碳化硅外延片
