黑龍江日報8月4日訊 提到5G,人們首先想到的就是快,而5G的高速離不開強勁的內『芯』。第三代半導體材料是生產5G芯片的關鍵,而碳化硅(SiC)是其中的典型代表。在位於哈爾濱新區的科友半導體晶體實驗室,工作人員向記者展示了自主研發的碳化硅晶片。
科友半導體是一家主營SiC襯底和裝備的國家級高新技術企業,公司依托自主設備和技術研發的6英寸SiC單晶在厚度上突破32毫米,打破了國外長期控制的技術壁壘,處於行業領先地位。公司董事長兼總經理趙麗麗告訴記者,SiC晶片是目前全球最先進的第三代半導體材料,是制造高溫、高頻大功率半導體器件的理想襯底。
眾所周知,目前絕大多數的芯片、半導體、電子零部件等都是由硅制作的,硅基器件在低壓、低頻、中功率等場景,應用非常廣泛。然而,隨著新能源和5G通信等的發展,對於電力轉換效率提出了更高的要求,硅基器件已逼近物理極限,以SiC為代表的第三代半導體材料逐漸登上歷史舞臺,尤其是搭載SiC功率器件的特斯拉Model3車型的問世,讓SiC成功出圈,各大頭部車企都開始布局碳化硅功率器件量產上車。
厚度0.35毫米,約為3張A4紙的厚度;直徑4英寸或6英寸,和一張CD光盤差不多,這就是SiC晶片。就是這樣一個薄薄的圓片,市場售價卻在1000美元以上,還經常『一片難求』。
碳化硅晶片為何這麼搶手?趙麗麗說,相比於硅材料而言,SiC材料具有耐高溫、耐高壓、耐高頻等特性,除電動汽車、5G通信外,在智能電網、軌道交通及國防、航空航天等領域,碳化硅晶片也有著廣闊的應用前景,它的研究和應用極具戰略意義,被視作國家新一代信息技術核心競爭力的重要支橕。『搭載SiC,電動車不但更加節能,還可以提昇續航裡程,同時實現更緊湊的動力系統布局,為車輛提供更加充裕的空間;應用於LED器件的制作,顯示屏的亮度會更高,壽命也將更長,同時可以降低能耗。』
科友半導體一直致力於半導體晶體材料,特別是第三代半導體材料的裝備設計開發、關鍵工藝技術研發及科研成果產業化工作。趙麗麗告訴記者,在即將開幕的世界5G大會上,科友半導體將向全世界和整個行業展示包括SiC長晶爐裝備、SiC單晶及襯底材料在內的多項優秀產品。
記者了解到,目前,SiC制成的晶片主要應用在兩個方面。一個是作為襯底用於制作射頻器件,如5G通信和基站建設。另一個作用是用於制造電力電子器件,如城際高速鐵路、電動汽車和新能源汽車充電樁。
科友半導體在技術研發的同時,不斷向產業化方向邁進,目前已形成從材料到襯底和裝備的自主知識產權體系,具備規模化生產條件。趙麗麗透露,科友半導體產學研聚集區項目一期生產車間、辦公樓及展示廳正抓緊設備鋪裝,有望年內投產,預計未來兩年可實現年產20萬片~30萬片碳化硅襯底的產能,成為碳化硅襯底重要供應商。
在全球』碳達峰』和『碳中和』大背景下,碳化硅賽道已進入黃金發展期。科友半導體的目標也更為長遠。『未來,我們將努力實現碳化硅材料端從材料提純——裝備制造——晶體生長——襯底加工——外延晶圓的全產業鏈閉合,成為行業內頂尖的材料端全閉合企業。同時,我們將強化上下游研發和產業合作,為構建全方位、多領域、深層次的全球半導體科技和產業合作體系,搭建5G創新鏈、產業鏈、供應鏈生態平臺,為5G賦能千行百業,作出科友貢獻。』趙麗麗自信地說。