第三代半導(dǎo)體即寬禁帶半導(dǎo)體，以碳化硅和氮化鎵為代表，具備高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射能力強等優(yōu)越性能，是支撐新一代移動通信、新能源汽車、高速軌道列車、能源互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級的重點核心材料和電子元器件。

中國電動車百人會理事、哈爾濱理工大學(xué)教授蔡蔚分析，第三代半導(dǎo)體功率芯片和器件的固有特性，決定了其在實現(xiàn)光伏、風力等新能源發(fā)電、直流特高壓輸電、新能源汽車等電動化交通、工業(yè)電源、民用家電等領(lǐng)域的電能高效轉(zhuǎn)換優(yōu)勢。

“以新能源汽車為代表的陸?？针妱踊煌ê鸵灾悄芑瘷C器人、無人飛機、數(shù)控機床為代表的新興產(chǎn)業(yè)，迫切需要高頻、高效和耐溫的第三代功率半導(dǎo)體?！辈涛嫡f。

如何更好發(fā)展第三代半導(dǎo)體，助力碳達峰、碳中和目標的實現(xiàn)？

于坤山認為，首先要實現(xiàn)關(guān)鍵材料、核心芯片和模塊的產(chǎn)業(yè)化，做好產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化布局并通過示范和規(guī)模化應(yīng)用。

具體而言，針對第三代功率半導(dǎo)體器件（碳化硅和氮化鎵兩大材料體系）需求，加速實現(xiàn)第三代半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控發(fā)展，包括：盡快實現(xiàn)高性能6英寸、8英寸碳化硅單晶襯底和外延材料及其功率器件的量產(chǎn)，6英寸、8英寸硅基氮化鎵外延材料及其功率器件的量產(chǎn)，高性能封裝的器件和模塊量產(chǎn)，單晶襯底生長、加工、芯片工藝、封裝、測試等核心檢測儀器和裝備的國產(chǎn)化。

此外，于坤山建議，在鼓勵地方政府和社會資本積極參與第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化的同時，要考慮到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自身存在的高風險、高投入、高技術(shù)門檻、長周期等特點，有序推進產(chǎn)業(yè)布局。

“在具有良好半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、資金實力雄厚、人才儲備豐富的地區(qū)，以產(chǎn)業(yè)鏈聚集的方式率先布局上游和中游產(chǎn)業(yè)，以期快速實現(xiàn)核心材料和芯片的產(chǎn)業(yè)化，之后以成熟的團隊和企業(yè)為核心，在更大的范圍內(nèi)進行量產(chǎn)和擴產(chǎn)，最后將第三代半導(dǎo)體的成熟技術(shù)和產(chǎn)品推廣應(yīng)用到各行各業(yè)?！庇诶ど秸f。

蔡蔚也強調(diào)，要加強產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，從襯底、外延、芯片到封裝、控制器設(shè)計制造以及應(yīng)用等各環(huán)節(jié)實現(xiàn)全壽命周期的低碳甚至零碳戰(zhàn)略?！霸牧?、芯片和器件自主可控是第三代寬禁帶功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的基石，也是全產(chǎn)業(yè)鏈落實雙碳戰(zhàn)略目標的保障。”他說。

發(fā)布時間：2021年8月6日

（來源：科技日報）