三大舉措推進碳化硅肖特基二極管功率器件產業化

    在電能的產生、輸送和分配過程中，電力傳送效率和使用效率至關重要。當前，電力傳輸功率器件主要是基于硅材料，由于發展了30年，硅材料的物理性能已經發掘殆盡。碳化硅作為半導體界公認的“一種未來的材料”，具有巨大的發展潛力，這對我國電力電子業的長遠發展具有深遠意義。

    碳化硅材料帶來革命性變化

    碳化硅材料能夠抗高溫，如果汽車采用碳化硅功率器件，將出現革命性變化。碳化硅材料有著廣闊的用武之地，小到電腦、家電，大到混合電動車，再大到國家電網、鐵路運輸、光伏產業等需要節能降耗、提高電力效率的領域都能用到。

    在汽車的應用上，泰科天潤總經理陳彤向記者介紹：“汽車的整套水冷系統中裝置的散熱片重達2～4公斤，成本高、體積大、分量重，可控性較差。碳化硅材料能夠抗高溫，如果汽車中采用碳化硅功率器件，原來幾公斤的散熱片可以大幅減少甚至直接拿掉，這將是一個革命性的變化�！�

    對電壓要求極高的工業領域碳化硅也有廣泛應用空間。中國半導體行業協會前副理事長趙正平指出：“硅功率器件最高關斷電壓只能做到6000伏，而目前碳化硅功率器件最高關斷電壓可做到20萬伏。我國智能電網建設要求使用關斷電壓在萬伏以上的功率器件，單個硅功率器件是無法達到要求的，碳化硅功率器件卻能輕松勝任。”

    此外，碳化硅在綠色能源發展中可以起到支撐作用。中國電器工業協會電力電子分會常務副理事長肖向鋒表示：“現在煤和石油越來越緊缺，能源危機是我國面臨的極大考驗。國家倡導綠色能源，發展光伏發電、風能發電。如果碳化硅功率器件發展起來，能大大提高電力傳送效率和使用效率，能源危機有可能緩解。”

    碳化硅出色的性能優勢，能夠為我國的社會發展建設發揮出不可或缺的支撐作用。碳化硅的出現，也為全球半導體功率器件產業開辟了更為廣闊的發展空間。因此，發展碳化硅材料，成為了全球半導體企業的共同選擇。

    我國實現量產打破國外壟斷

    在全球碳化硅市場的發展格局中，歐、美、日搶先一步，早在2003年左右就實現碳化硅功率二極管的商品化。

    對于碳化硅行業的整體發展情況，陳彤向記者介紹：“美國是全球碳化硅的老大，所占市場份額最大。英國的主導產品還是硅，碳化硅的發展正在積累中。日本企業比較特殊，從材料做到終端產品，不會單獨賣中間某個配件�！�

    此次國內企業泰科天潤公司實現碳化硅肖特基二極管多個功率器件量產，產品涵蓋600V～3300V中高壓范圍，其中600V/10A、1200V/20A等產品的成品率達到國際領先水平，600V/50A、1200V/50A實現量產突破，1700V/10A、3300V/5A兩個產品也已經完成研發。

    從無到有，實現碳化硅量產需要克服諸多挑戰。陳彤指出：“一是來自硬件設備層面的挑戰。目前使用的加工設備均為通用設備，并沒有專為碳化硅材料定制的。二是來自人才方面的挑戰。在碳化硅沒有實現量產的情況下，相關人才也是空白的。三是來自管理方面的挑戰。由于量產涉及到工藝控制，半導體各個環節都要做得非常精準，才能做出穩定且成品率高的產品�！�