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據(jù)了解，在KEC獲得該項(xiàng)目的研究成果之前，全球僅有兩家公司能夠量產(chǎn)1200V溝槽型SiC MOSFET。在溝槽型SiC功率半導(dǎo)體上，韓國(guó)100%依賴進(jìn)口。因此，在2017年10月，KEC的“1200V溝槽型SiC MOSFET器件”項(xiàng)目被韓國(guó)政府選定為國(guó)家項(xiàng)目。

SiC功率MOSFET由于其出色的物理特性，在充電樁及太陽(yáng)能逆變器等高頻應(yīng)用中日益得到重視。因?yàn)?em>SiC MOSFET開(kāi)關(guān)頻率高達(dá)幾百K赫茲，門(mén)極驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)在應(yīng)用中就變得格外關(guān)鍵。因?yàn)樵诙搪愤^(guò)程中SiC MOSFET的高短路電流會(huì)產(chǎn)生極高的熱量，因此SiC MOSFET需要快速的短路檢測(cè)與保護(hù)。同時(shí)，電流關(guān)斷速率也需要控制在一定范圍內(nèi)，防止關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生過(guò)高的電壓尖峰。

國(guó)內(nèi)SiC產(chǎn)業(yè)何時(shí)跨入溝槽式？ 從各廠商的動(dòng)作來(lái)看，SiC MOSFET的器件結(jié)構(gòu)似乎在重走IGBT的路，向溝槽型邁進(jìn)是SiC MOSFET的必由之路。而國(guó)內(nèi)的SiC MOSFET廠商大多是以平面柵為主。就目下而言，平面型SiC MOSFET仍然是主流，對(duì)國(guó)產(chǎn)廠商而言也是主要的發(fā)展路線。

普渡大學(xué)的研究人員展示了一種具有多晶硅柵極和多個(gè)亞微米鰭的 SiC 三柵極 MOSFET，實(shí)現(xiàn)了比溝道電阻降低 3.6 倍。 圖 2：三柵極 SiC MOSFET 中的電流路徑和通道寬度。

清純半導(dǎo)體： 推出首款國(guó)產(chǎn)15V驅(qū)動(dòng)SiC Mosfet 清純半導(dǎo)體日前宣布發(fā)布國(guó)內(nèi)首款15V驅(qū)動(dòng)的1200V SiC Mosfet器件平臺(tái)產(chǎn)品，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)15V驅(qū)動(dòng)SiC Mosfet產(chǎn)品空白，使得國(guó)內(nèi)SiC功率器件技術(shù)躋身國(guó)際領(lǐng)先水平。

二極管# SiC-MOSFET有平面型與溝槽型，是電力電子應(yīng)用的主力軍由于柵極氧化物的溝槽角處的電場(chǎng)擁擠，溝槽型MOSFET 的阻斷電壓能力可能低于 DMOSFET# MOSFET 特定導(dǎo)通電阻的組成部分# SiC制造需要特定的設(shè)備和開(kāi)發(fā)特定的工藝多個(gè)成熟的 Si 工藝已成功轉(zhuǎn)移到 SiC。

ST率先推出了汽車級(jí)SiC MOSFET，并提供了STPOWER? SiC器件，該器件已經(jīng)為目前上路行駛的500多萬(wàn)輛乘用車提供動(dòng)力。Ansys仿真技術(shù)可支持ST對(duì)影響最終電動(dòng)汽車應(yīng)用性能、魯棒性和可靠性的各個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估。此外，其還通過(guò)幫助提高工業(yè)電源和可持續(xù)能源應(yīng)用的效率、性能和可靠性，助力支持ST第三代碳化硅MOSFET在其他市場(chǎng)取得成功。

洲中車時(shí)代電氣股份有限公司常務(wù)副主任、教授級(jí)高級(jí)工程師劉國(guó)友表示，SiC MOSFET成為高壓功率器件的解決方案，越來(lái)越多的企業(yè)參與其中。高壓SiC MOSFET材料、涉及、工藝技術(shù)取得很大進(jìn)展并逐漸成熟，3300V及以上電壓等級(jí)的芯片和模塊逐步商業(yè)化。高壓SiC MOSFET應(yīng)用于軌道交通領(lǐng)域，推動(dòng)綠色、智能技術(shù)發(fā)展；在智能電網(wǎng)、飛機(jī)、船舶電驅(qū)等方面也有很好的應(yīng)用前景。

IGBT、MOSFET、SiC、GaN的未來(lái)隨著5G、高階手機(jī)等消費(fèi)性電子產(chǎn)品及電動(dòng)車、綠能蓬勃發(fā)展，電源組件的高功率與高壓等需求勢(shì)必愈來(lái)愈重要，未來(lái)，IGBT、MOSFET、SiC、GaN組件的發(fā)展可能出現(xiàn)何種變量？

奔馳Vision EQXX上路測(cè)試 搭載SiC MOSFET 1月4日， 梅賽德斯-奔馳 在其官微展示了一款搭載 SiC MOSFET 的純電動(dòng)概念車： 奔馳Vision EQXX ，并表示這款車將于今年年中在各種地形上試駕原型車，預(yù)計(jì)在 2024年 量產(chǎn)。

Power Master Semiconductor 將 1200V SiC MOSFET 商業(yè)化 P MS表示，此次推出的SiC MOSFET產(chǎn)品是 工業(yè)應(yīng)用 版本，例如太陽(yáng)能 逆變器 、電動(dòng)汽車 充電器 和 不間斷電源 設(shè)備 等； 下半年，他們還將發(fā)布專門(mén)針對(duì) 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)逆變器 的版本。

“在這些應(yīng)用中，關(guān)鍵的工藝步驟是在 SiC 晶圓本身上制的，”Haynes 說(shuō)。“SiC外延、高溫/高能離子注入和高溫退火是關(guān)鍵步驟。用于 MOSFET 制造的 SiC 溝槽蝕刻也很關(guān)鍵，高質(zhì)量離子注入掩模和退火 帽的沉積也很重要，以防止在退火期間從襯底中損失碳。在 BEOL 中，厚金屬加工和高性能鈍化沉積是關(guān)鍵。”

而泰科天潤(rùn)已經(jīng)量產(chǎn)SiC SBD，產(chǎn)品涵蓋600V/5A～50A、1200V/5A～50A和1700V/10A系列。深圳基本半導(dǎo)體則擁有3D SiC技術(shù)，推出了1200V SiC MOSFET產(chǎn)品。瀚薪獨(dú)創(chuàng)集成型碳化硅JMOSFET結(jié)構(gòu)技術(shù)，推出全球唯一量產(chǎn)的SiC JMOS產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了碳化硅的DMOSFET和JBS（肖特基二極管）的芯片內(nèi)集成。

SiC MOSFET芯片面積比IGBT小很多，譬如100A 1200V的SiC MOSFET芯片大小大約是IGBT與續(xù)流二級(jí)管之和的五分之一。因此，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，SiC MOSFET的價(jià)值能夠得到很好的體現(xiàn)，其中包括650V SiC MOSFET。在耐高壓方面，1200V以上高壓的SiC高速器件，可以通過(guò)提高系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)頻率來(lái)提高系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)功率密度。

報(bào)告還提到，士蘭微 SiC功率器件 的 中試線 已在2021年 二季度實(shí)現(xiàn)通線 ，目前已完成 車規(guī)級(jí) SiC-MOSFET器件 的研發(fā)，正在做全面的可靠性評(píng)估，將要送客戶評(píng)價(jià)并開(kāi)始 量產(chǎn) 。 而且，士蘭微已著手在 廈門(mén)士蘭明鎵公司 建設(shè)一條 6吋 SiC 功率器件芯片 生產(chǎn)線 ，預(yù)計(jì)在今年 三季度 實(shí)現(xiàn)通線。

今年4月，天岳先進(jìn)通過(guò)車規(guī)級(jí)IATF16949體系認(rèn)證，襯底產(chǎn)品參數(shù)指標(biāo)基本都滿足SiC MOSFET器件標(biāo)準(zhǔn)，為未來(lái)產(chǎn)片實(shí)現(xiàn)車規(guī)認(rèn)證提供可能。而前幾天，天岳獲得了近14億的6英寸導(dǎo)電型SiC襯底訂單。

但近期全球汽車市場(chǎng)卻用實(shí)際行動(dòng)表達(dá)了對(duì)SiC的支持，如全球第四大汽車集團(tuán)Stellantis近期宣布，已與多家供應(yīng)商簽訂包括SiC在內(nèi)的半導(dǎo)體合作協(xié)議，總價(jià)值超80億元；博格華納向安森美SiC產(chǎn)品下定金額超72億元；瑞薩電子也與Wolfspeed簽署了一份為期10年的碳化硅晶圓供應(yīng)協(xié)議…… 從行業(yè)趨勢(shì)看，SiC上車將不減反增，日前媒體報(bào)道，中國(guó)電科SiC MOSFET累計(jì)出貨量突破1200

公告稱，該項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后，將現(xiàn)有平面柵SiC MOSFET芯片技術(shù)能力提升到滿足溝 槽柵SiC MOSFET芯片 研發(fā)能力，將現(xiàn)有4英寸SiC芯片線提升到 6英寸 ，將現(xiàn)有4英寸SiC芯片線年1萬(wàn)片/年的能力提升到 6英寸 SiC芯片線 2.5萬(wàn)片/年 。

與硅相比， 相同規(guī)格的碳化硅基 MOSFET 和硅基 MOSFET 相比，導(dǎo)通電阻降低為 1/200，尺寸 減小為 1/10;相同規(guī)格的使用碳化硅基 MOSFET 和使用硅基 IGBT 的逆變器相比， 總能量損失小于 1/4。這些特點(diǎn)為碳化硅材料在光伏逆變器、高頻器件中的應(yīng)用提 供了有力的支撐。

特斯拉Model3是第一個(gè)集成全SiC功率模塊的車企，主要采購(gòu)意法半導(dǎo)體的650V碳化硅功率器件，特斯拉逆變器由24個(gè)1-in-1功率模塊組成，這些模塊組裝在針翅式散熱器上。 比亞迪車規(guī)級(jí)的IGBT已經(jīng)走到5代，碳化硅Mosfet已經(jīng)走到3代，第4代正在開(kāi)發(fā)當(dāng)中，目前在規(guī)劃自建產(chǎn)線。