新一輪產業升級,全球進入第三代半導體時代

2020-09-02 08:27:06

隨著物聯網,大數據和人工智能驅動的新計算時代的發展,對半導體器件的需求日益增長,對器件可靠性與性能指標的要求也更加嚴苛。經過幾十年的發展,硅基半導體功率器件的性能已接近其物理極限,以碳化硅為代表的第三代半導體開始逐漸收到市場的重視,一些技術領先的國家和企業,已形成完整的覆蓋材料,器件,模塊和應用等環節的產業鏈并投入商用。我國近年來,各企業也開始紛紛在碳化硅半導體產業版圖布局。

目前,碳化硅是發展的最成熟的第三代半導體材料,其具有寬禁帶,高臨界擊穿電場等優勢,是制造高壓高溫功率半導體器件的優質半導體材料。碳化硅已經在智能電網,軌道交通,新能源并網,開關電源等領域得到了應用,展現出了優良的性質和廣闊的發展前景,全球新一輪的產業升級已經開始,正在逐漸進入第三代半導體時代。

同時,碳化硅器件也與節能減碳的發展方向相契合。以電動汽車為例,使用SiC的功率模塊可大幅減小模塊體積,增加其電源效率,增長其續航時間。電動汽車領軍品牌特斯拉Tesla推出的Model3,采用24個碳化硅MOSFET為功率模塊的逆變器后,續航力大幅提升。

占據國際碳化硅市場份額超過70%的科銳Cree近日也宣布從硅(Si)向碳化硅(SiC)產業轉型,以支持電動汽車,4G/5G通信和工業市場的不斷增長。目前該公司正在美國紐約州Marcy建造全世界最大的碳化硅(SiC)制造工廠,其首席執行官Gregg Lowe先生表示:“科銳將在碳化硅制造和研發方面繼續加大投入。我們相信先進半導體制造對于引領加速下一代技術起著至關重要的作用。“

國內的碳化硅半導體企業如天科合達,山東天岳,瀚天天成,東莞天域以及中國電科55所,中車時代等也在碳化硅半導體材料及器件制造方面持續的取得了一些進展,全國也陸續有相關的項目落地,前景可期。

其中株洲中車時代電氣股份有限公司作為國內首個擁有6英寸SiC 芯片生產線的企業,從2018年首批芯片試制成功后,不斷提高其工藝穩定性,接到了來自軌道交通,電動汽車,新能源等多個領域的訂單,其產品已推向市場。

第五屆國際碳材料大會暨產業博覽會—碳化硅半導體論壇將邀請中國株洲中車時代電氣股份有限公司的劉國友副總工做相關報告,與行業同行分享交流碳化硅功率器件相關話題,共同推動碳化硅半導體產業發展。

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