國內首款工業級碳化矽MOSFET發布,基本半導體公司開拓第三代半導體...

2020-12-05 電子信息產業網

新年伊始，基本半導體正式發布國內首款擁有自主智慧財產權的工業級碳化矽MOSFET，該產品各項性能達到國際領先水平，其中短路耐受時間更是長達6μs。碳化矽MOSFET的發布，標誌著基本半導體在第三代半導體研發領域取得重大進展，自主研發的碳化矽功率器件繼續領跑全國。

近年來，基於矽(Si)、砷化鎵(GaAs)半導體材料的功率器件受材料性能所限，正接近物理極限，產業發展進入瓶頸期。而以碳化矽為代表的第三代半導體材料，具有禁帶寬度大、擊穿電場強度高、熱導率高、電子飽和速率高等特點，更適合製作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件，在新能源汽車、新能源發電、軌道交通、航天航空、國防軍工等極端環境應用有著不可替代的優勢，當前第三代半導體產業已進入爆發增長期。

碳化矽MOSFET是具有代表性的碳化矽功率器件，其高頻、高效、高溫的特性特別適合對效率或溫度要求嚴苛的應用。相比於傳統的矽基IGBT，碳化矽MOSFET可帶來一系列系統級優化，包括提高效率、提升功率密度、降低冷卻要求以及降低系統級成本，可廣泛應用於太陽能逆變器、車載電源、新能源汽車電機控制器、UPS、充電樁、功率電源等領域。

基本半導體掌握了國際一流的碳化矽研發技術，致力於碳化矽功率器件的研發與產業化。1200V碳化矽MOSFET是基本半導體發布的第二款重量級產品，首款產品3D SiC™系列碳化矽肖特基二極體已於2018年3月上市，產品推出後獲得眾多客戶認可。此次發布的碳化矽MOSFET是第一款由中國企業自主設計並通過可靠性測試的工業級產品。

基本半導體1200V 碳化矽MOSFET採用平面柵工藝和元胞鎮流電阻設計，具有導通電阻低、溫度特性優良和開啟電壓較高等特點，產品性能優越。其中短路耐受時間長達6μs，閾值電壓Vth≥2.9V(25℃)，目前產品已通過多家客戶的測試認證，進入批量供應階段。

高可靠性是基本半導體1200V碳化矽MOSFET的另一大特點。其中MOSFET柵氧溝道電子遷移率14cm/Vs，擊穿場強接近8.8MV/cm，在TDDB測試中，根據門極偏壓30-36V數據推算柵極電壓20V應用條件下柵氧壽命在200年以上。Tj=150℃條件下，Vth>2V，可降低器件在使用中受幹擾因素影響出現誤開通的風險，提升系統可靠性。

根據知名研究機構Yole預測，到2023年，包括碳化矽MOSFET在內的碳化矽器件市場將超過15億美元，2017年到2023年的複合年增長率將達到31%。目前碳化矽MOSFET應用已經在全球多個行業落地開花。Tesla電驅控制器搭載了碳化矽 MOSFET，歐洲的350kW超級充電站也採用了碳化矽功率器件。目前中國市場對碳化矽器件的需求絕大部分依賴進口，國產化率不足 1%，國產替代的潛力巨大。

基本半導體是一家由海歸博士團隊創立的第三代半導體研發企業，總部位於深圳，並在瑞典設立研發中心，研究方向覆蓋了碳化矽器件的材料製備、晶片設計、製造工藝、封裝測試、驅動應用等產業鏈各個環節。公司擁有一支實力雄厚、經驗豐富的高水平研發團隊，核心成員包括來自清華大學、劍橋大學、瑞典皇家理工學院等世界一流院校的海歸博士，以及長期深耕第三代半導體領域的多位資深外籍專家。基本半導體憑藉深厚的研發功底，在短時間內突破技術難點，陸續推出擁有自主智慧財產權的碳化矽肖特基二極體和碳化矽MOSFET。

目前新能源汽車、5G和人工智慧等行業的市場需求迅速增長，國家也陸續推出了針對第三代半導體的各項扶持政策。在市場和政策的雙輪驅動下，以基本半導體為代表的第三代半導體企業迎來了前所未有的發展機遇，掌握核心關鍵技術，充分迎合市場需求，中國第三代半導體產業發展未來可期。


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