“封閉搬運通道！”伴隨熱烈掌聲，中國電科自主研制的40臺碳化硅外延爐成功進駐客戶現場，以“起步就要提速、開局就要爭先”的奮斗姿態，標注下集團公司第三代半導體產業發展欣欣向榮的圖景。

在新能源汽車、工業互聯、5G通信、消費電子等多重需求強力拉動下，以碳化硅為代表的第三代半導體產業迅猛發展。中國電科高度重視第三代半導體產業布局，集聚全國50多家產學研用優勢單位，牽頭組建國家第三代半導體技術創新中心，完成從材料、裝備、工藝到器件、模塊、應用的體系化布局，推動第三代半導體產業創新能力整體躍升。

隆冬時節，中國電科（山西）碳化硅材料產業基地生產車間緊張忙碌，一排排3米高碳化硅單晶生長設備表面平靜，里面2000℃以上的高溫中，正進行著驚人的化學反應——一個個碳化硅晶錠正在快速生長。

“碳化硅單晶制備是全球性難題，而高穩定的晶體生長則是其中最核心的一環。”技術專家表示，深耕碳化硅材料和大尺寸單晶研發“賽道”，團隊自研碳化硅單晶生長爐，完成高純碳化硅粉料制備，突破4英寸、6英寸碳化硅襯底產業化關鍵技術，攻克N型碳化硅單晶襯底、高純半絕緣碳化硅單晶襯底制備難題，解決“切、磨、拋”等工藝難點，實現碳化硅粉料制備、單晶生長、晶片加工等全流程自主創新。2023年，團隊成功實現8英寸碳化硅單晶及襯底小批量出貨，6英寸中高壓碳化硅外延片月產能力大幅提升。

“相較于6英寸外延設備，自主研發的8英寸碳化硅外延設備生產出的外延片邊緣損耗更小、可利用面積更大。”技術專家表示，自主研制三代半導體專用核心裝備挺進“8英寸時代”一直是產業焦點。科研團隊接力攀登，努力攻克關鍵核心技術，推動8英寸碳化硅單晶生長設備、外延設備、晶圓檢測設備、離子注入設備、減薄設備實現整線集成，讓單片晶圓芯片產出提高90%，單位芯片成本可降低近50%。

不斷刷新材料、裝備研制高度，持續拓寬器件應用廣度。

“這是一個1200伏、100安的碳化硅半導體器件，電能的處理和控制，靠的就是這個。”小心翼翼用真空吸筆拾取碳化硅器件，技術專家笑著說，隨著國產新能源汽車生產量迅猛攀升，碳化硅材料研制的器件、模塊，快速走向應用舞臺“C位”。相同規格下碳化硅MOSFET的尺寸只有硅基產品的1/10，但導通電阻是后者的百分之一，總能量損耗可以降低70%。

基于碳化硅的新一代新能源汽車平臺，可使充電速度提高5-10倍，續航里程提高8%以上，損耗降低50%。中國電科持續推進新能源汽車用碳化硅MOSFET關鍵核心技術攻關和產業化應用，貫通碳化硅襯底、外延、芯片等全產業鏈量產平臺，在新能源汽車、光伏、智能電網等領域規模化應用，研制的新能源汽車用650V-1200V碳化硅MOSFET出貨量突破1500萬只，累計保障超過200萬輛新能源汽車應用需求。

雖然碳化硅器件、模塊前景亮麗，但是撬動市場的，永遠是創新的系統設計及規模化應用水平。“研發過程中，尤其在核心指標遇到較大困難時，我們從不放棄，堅信熬過最難關口，一定能成功！”沿著行業脈動不懈攀登，技術人員加快布局推進8英寸第三代半導體器件中試平臺建設，打造穩定開放的研發創新平臺及產業共性技術平臺，致力于為行業提供更多源頭技術供給，推動產業鏈向高端躍升。

潛心深耕第三代半導體“黃金賽道”，中國電科科研人員持續加強共性基礎技術研究攻關，努力為國家第三代半導體技術創新與產業高質量發展作出新的更大貢獻。

轉自：中國電科微信公眾號