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碳化硅半导体业经济转型打造“利器”

http://www.bpq.hc360.com2014年04月21日11:32 来源:OFweek电子工程网T|T

    而早在2013年日本政府就将碳化硅纳入“首相战略”,认为未来50%的节能要通过它来实现,创造清洁能源的新时代。在战略性新兴产业发展方兴未艾的时代,全球都在期待碳化硅半导体带来的奇迹。

    2013年9月29日,碳化硅半导体国际学会“ICSCRM2013”召开,24个国家的半导体企业、科研院校等136家单位与会,人数达到794人次,为历年来之最。国际知名的半导体器件厂商,如科锐、三菱、罗姆、英飞凌、飞兆等在会议上均展示出了最新量产化的碳化硅器件。

    美国科锐展出的耐压为1200V碳化硅基MOSFET,已经应用在:太阳能发电用逆变器装置、高电压输出DC/DC转换器装置以及马达驱动用逆变器装置等;德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(FraunhoferISE)采用科锐的碳化硅MOSFET制备的7kW输出太阳能发电用逆变器装置,结果获得97.81%的转换效率,比目前最新Si基MOSFET转换率提高了50.92个百分点,目前正在批量应用中;日本三菱电机利用碳化硅基SBD和碳化硅基MOSFET生产出的电机变频器,与硅(Si)器件制造的同类产品相比,功耗减少70%。同时,采用碳化硅电机变频器的整机体积约为采用Si电机变频器整机体积的1/4,同时碳化硅电机变频器的功耗比硅(Si)电机变频器的功耗下降约54%。

    ……

    站在这些国际碳化硅巨头背后的,则是碳化硅半导体器件的应用即将成为未来清洁能源的主力军,美日欧各国已其列为国家战略的现实。而对于中国而言值得注意的是,在碳化硅材料方面曾经一直被美国科锐、日本新日铁等国际公司所垄断,而近年来,中国企业在碳化硅半导体产业上的努力和突破,已经使我们走在了世界最前沿。

    第四部分、山东企业打造碳化硅产业链

    “碳化硅晶体—碳化硅衬底—外延—芯片—器件—应用”,这是碳化硅一条完整的产业链条。

    在产业上游的碳化硅晶体、芯片

    制造领域目前被欧美日等少数几家巨头垄断,因这一环节技术含量高,资本投入大,所以进入的壁垒远远高于劳动密集型的中下游环节,整个碳化硅半导体产业呈现金字塔形的产业结构。我国的电子器件主要依靠进口,其中2012年的进口额就高达2000亿美元,超过了石油进口额。

    半导体碳化硅衬底及芯片的重要战略价值,使其始终稳居美国商务部的禁运名单,这也导致我国很难从国外获得相应产品。与很多“中国制造”正从“微笑曲线”的低端向两端价值链的前后端奋进的尴尬不同,来自山东的一家高科技企业已经将碳化硅半导体产业做到了行业前列。

    依托山东大学晶体材料国家重点实验室(中国晶体材料领域唯一重点实验室),是山东大学承担的国家973和863计划碳化硅重大项目产业化基地和联合研发中心。在已故著名科学家中国科学院蒋民华院士的带领下,经过十多年艰苦努力,突破层层技术障碍,打破国外垄断,成为世界上少数几个掌握此技术的单位之一,目前技术成熟可靠。

责任编辑:蔡亚微

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