硅作為半導體的主要材料在摩爾定律的規(guī)律下已經(jīng)走過了50多年，尋找新的半導體材料替代硅已經(jīng)成了近些年半導體發(fā)展的方向之一。半導體技術的不斷進步，不僅提高了產(chǎn)品性能，同時通過縮小芯片面積降低了成本。然而到2000年的時候業(yè)界就提出硅基產(chǎn)品已經(jīng)快達到物理極限，進一步提高產(chǎn)品性能，工藝的復雜性帶來的成本升高不能抵扣芯片面積的縮小，從而芯片成本提高。未來如何突破Si材料的極限？人們把目光瞄向了以氮化鎵和碳化硅為代表的寬禁帶半導體材料，這種新材料可以滿足提高開關頻率和增加功率密度的要求。

第三代半導體材料的春天到來

近年來，以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等寬禁帶化合物為代表的第三代半導體材料引發(fā)全球矚目。由于其具有禁帶寬、擊穿電場強度高、飽和電子遷移率高、熱導率大、介電常數(shù)小、抗輻射能力強等優(yōu)點，可廣泛應用于新能源汽車、軌道交通、智能電網(wǎng)、半導體照明、新一代移動通信、消費類電子等領域，被視為支撐能源、交通、信息、國防等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術，全球市場容量未來將達到百億美元，已成為美國、歐洲、日本半導體行業(yè)的重點研究方向之一。 據(jù)了解，當前雖然整個SiC功率器件行業(yè)尚在起步階段，但預計整個國內(nèi)市場規(guī)模將達到4000億元。商用的碳化硅基MOSFET國際幾大廠如Cree、Infineon、RoHM等廠家都有量產(chǎn)器件，國際廠商目前已經(jīng)在宣傳全SiC功率模塊，用于PFC/UPS/PV/EV等應用場景，國內(nèi)廠家僅基本半導體等少數(shù)幾家能量產(chǎn)碳化硅器件。2015年5月8日，在國務院印發(fā)《中國制造2025》中4次提到以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體功率器件，可見第三代半導體行業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要地位。第三代半導體材料產(chǎn)業(yè)非常長，貫穿了材料、芯片設計、制造工藝、封裝測試、驅(qū)動應用等各個環(huán)節(jié)。 據(jù)《國際電子商情》記者了解，目前我國在第三代半導體材料研究上一直緊跟世界前沿，是世界上為數(shù)不多的碳化硅材料襯底，材料外延產(chǎn)業(yè)化的國家。在第三代半導體器件設計和制造工藝方面也在向世界先進水平邁進。

中歐第三代半導體高峰論壇展示最新技術趨勢

2017年10月31日，由深圳市科學技術協(xié)會指導，南方科技大學、深圳市坪山區(qū)人民政府、深圳青銅劍科技股份有限公司共同主辦的“中歐第三代半導體高峰論壇”在深圳五洲賓館成功舉行?；顒友埖絹碜灾袊蜌W洲從事碳化硅、氮化鎵等第三代半導體技術的200多位專家學者和產(chǎn)業(yè)界人士出席，是本行業(yè)的重量級盛會。 論壇由深圳基本半導體有限公司、深圳市第三代半導體器件重點實驗室、深圳中歐創(chuàng)新中心承辦，并得到深圳清華大學研究院、力合科創(chuàng)集團、深圳市千人專家聯(lián)合會、深圳方正微電子有限公司大力支持。深圳市人大常委會副主任、深圳市科學技術協(xié)會主席蔣宇揚致辭

深圳市人大常委會副主任、深圳市科學技術協(xié)會主席蔣宇揚出席并致歡迎辭，介紹了深圳科技發(fā)展的優(yōu)異成績以及對第三代半導體產(chǎn)業(yè)的扶持，希望廣大科技企業(yè)與科技工作者緊抓時代脈搏，進一步加大研發(fā)投入、加強國際合作，助力第三代半導體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。南方科技大學副校長湯濤與瑞典皇家工程科學院副院長Magnus Breidne也分別進行了致辭。 “大部分人心目中的高科技是虛擬現(xiàn)實、人工智能、大數(shù)據(jù)云計算，很少人知道這些技術的基礎是微電子和光子產(chǎn)業(yè)。”瑞典皇家工程科學院 副院長 Magnus Breidne表示。瑞典皇家理工學院常務副校長Mikael Östling、瑞典國家研究院通信及微電子研究所所長Peter Björkholm、英國劍橋大學教授Patrick Palmer、南方科技大學教授于洪宇等專家學者分別從各自的研發(fā)領域針對碳化硅和氮化鎵器件的設計、工藝、應用進行了深入介紹，并探討了第三代半導體產(chǎn)業(yè)的市場機遇和未來發(fā)展趨勢。 深圳市基本半導體有限公司副總經(jīng)理張振中博士介紹了目前全球碳化硅功率器件的發(fā)展與應用情況，以及自主研發(fā)的新型工藝技術實現(xiàn)的全外延結構溝槽JBS二極管，各項指標均達到國際先進水平。

目前國內(nèi)針對第三代半導體材料的一些研究方向此外，南方科技大學教授于洪宇還特別介紹了第一個深圳市第三代半重點實驗室，可進行GaN 功率器件、MEMS傳感器、光電集成、薄膜晶體管等方向的研究。

關于基本半導體深圳基本半導體有限公司由深圳青銅劍科技股份有限公司與瑞典國家科學研究院旗下Ascatron公司在深圳合資設立，并與深圳清華大學研究院共建“第三代半導體材料與器件研發(fā)中心”，致力于碳化硅功率器件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。青銅劍科技副總裁、基本半導體總經(jīng)理和巍巍博士

青銅劍科技副總裁、基本半導體總經(jīng)理和巍巍博士表示，目前中國的第三代半導體行業(yè)已經(jīng)迎來發(fā)展的春天?；景雽w通過整合海內(nèi)外創(chuàng)新技術、人才與國內(nèi)產(chǎn)業(yè)資源，已全面掌握碳化硅器件的材料制備、芯片設計、制造工藝、封裝測試、驅(qū)動應用等各方面技術。在國家政策支持和企業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動背景下，基本半導體現(xiàn)已成為國內(nèi)發(fā)展最快的碳化硅功率器件企業(yè)之一。

部分現(xiàn)場產(chǎn)品展示

在峰會現(xiàn)場，記者也看到了多款基本半導體的產(chǎn)品展示，圖為中國首款IGBT驅(qū)動芯片晶圓6英寸1200V碳化硅晶圓6英寸3D結構碳化硅外延片