以SiC、GaN為代表第三代半導體材料的半導體器件，具有耐高壓、耐高溫、 高速和高效等優(yōu)點，可大幅降低電能變換中的能量損失，大幅減小和減輕電力電子變換裝置，是當前新型電力電子器件的研發(fā)主流。碳化硅功率器件是新能源時代的必然選擇，其相關技術與產(chǎn)品在工業(yè)傳動、軍工、鐵路、智能電網(wǎng)柔性輸變電、消費電子、無線電力傳輸?shù)阮I域，以及智能汽車及充電樁、太陽能發(fā)電、風力發(fā)電等新能源領域具有廣闊的市場。隨著器件的小型化與對效率要求提升，采用化合物半導體制成的電力電子器件可覆蓋大功率、高頻與全控型領域。

2023年5月5日，“2023碳化硅關鍵裝備、工藝及其他新型半導體技術發(fā)展論壇”于長沙開幕。論壇在第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的指導下，由極智半導體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)與中國電子科技集團第四十八研究所聯(lián)合組織。

開幕大會上，復旦大學教授，上海碳化硅功率器件工程技術研究中心主任、清純半導體董事長張清純受帶來《碳化硅器件微型化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢》的大會主題報告，詳細分享了碳化硅器件微型化解決辦法與挑戰(zhàn)，國際碳化硅器件微型化進展等。碳化硅器件微型化與器件成本、成品率等息息相關，其技術涉及超級結，電阻等。國內(nèi)外碳化硅半導體技術來看，平面柵與溝槽柵當前技術水平相當，溝槽柵結構潛力更大。國內(nèi)SiC MOSFET以平面柵結構為主，CREE MOSFET與ROHM MOSFET都有各自的芯片微型化發(fā)展過程。當前碳化硅器件微型化面臨的挑戰(zhàn)主要涉及制造工藝、熱管理、魯棒性、封裝技術等方面。

報告指出，功率半導體具有廣泛的應用前景，是新基建、實現(xiàn)雙碳目標的戰(zhàn)略技術，得到了國家政策層面的極大關注。新能源汽車與光伏是推動碳化硅器件發(fā)展的重大推手，國內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈比較完善，設計和制造進展快速，器件特性達到或接近國際領先水平。碳化硅器件微型化顯著降低芯片成本，進一步促進碳化硅技術在新能源領域的大規(guī)模應用。清純半導體第二代國產(chǎn)碳化硅MOSFET比電阻已經(jīng)達到目前國際同類產(chǎn)品技術水平，車規(guī)級可靠性考核進展良好。

嘉賓簡介

張清純，復旦大學教授、上海碳化硅功率器件工程技術研究中心主任、清純半導體董事長。長期從事SiC器件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，研究方向涉及半導體物理與器件；寬帶半導體器件物理、工藝、測試、產(chǎn)業(yè)化及應用；器件模擬及仿真；電力系統(tǒng)等。迄今撰寫過100余篇科技論文和SiC器件領域專著；多次受邀在國際碳化硅、功率半導體的學術會議上作大會報告；作為第一和合作發(fā)明人，擁有75多項美國專利；多次擔任ISPSD技術委員會成員和碳化硅器件分會主席；曾任國際電力電子技術路線圖研討會聯(lián)合主席等。