全球首款!张江芯片“小巨人”,发布新产品
近日, 碳化硅前沿技术分享暨成果发布会在上海举办,张江 科学城企业瑶芯微电子联合中国科学院院士、西安电子科技大学教授郝跃团队,以及芯联集成, 正式发布全球首款碳化硅超级结MOSFET量产产品 。该成果历经五年产学研联合攻关,成功突破全球技术瓶颈,标志着我国碳化硅产业正式从跟随对标迈入原创突破新阶段。
瑶芯微成立于2019年8月,总部位于上海张江 ,是中国领先的功率器件及音频芯片供应商,曾获评上海市重点服务独角兽潜力企业、国家级专精特新“小巨人”企业等。
公司专注于为汽车、消费电子以及能源及工业(包括AI数据中心电源)市场提供高品质及高续航的功率器件及音频芯片。
功率器件是电能转换、控制与调节的核心芯片,是电力电子装置的基础。从材料构成角度来说,功率器件主要包括利用硅基材料以及宽禁带半导体材料(又称“第三代半导体材料”,包括碳化硅以及氮化镓)制备的产品。
碳化硅功率器件具备高耐压、低损耗、耐高温以及高频特性的优势,是实现电能高效转换的核心载体。目前已成为新能源汽车、数据中心800V供电架构、光伏储能、特高压输电等战略产业发展的核心关键器件。
根据市场调研机构Yole集团的数据, 2025年全球碳化硅功率器件市场规模约37亿美元,预计到2030年将突破100亿美元 。市场竞争格局方面,目前碳化硅功率器件由海外公司主导,占据了全球约80%的市场份额。中国作为全球最大的汽车、新能源、高端制造等电力电子应用国家,迫切需要本土的功率器件公司来支撑战略产业的稳健发展。
现阶段,碳化硅功率器件主要包括平面型MOSFET以及沟槽型MOSFET。为进一步提升器件的功率密度与转换效率,超级结MOSFET技术被业界公认为下一代突破方向,从理论上为高压、超高压功率器件开辟出大幅提升器件性能的可行路径。但由于电荷平衡控制极难、工艺精度要求极高,该技术长期停留在实验室研究阶段。国内外科研机构和企业投入了大量资源进行技术攻关,但尚未出现具备产业化价值的成果。
本次研发团队攻克了 理论模型适配、电场分布协同、精密工艺制造 三大世界性难题,创新采用高能离子注入、多层精准外延等核心工艺,突破传统器件性能局限。实测数据显示,该产品实现1635V超高耐压,高温、常温导通电阻大幅优化,高温电流密度较国际顶级水平提升166%,功率密度提升81%,逼近碳化硅材料一维物理极限,同时解决了器件高温性能漂移难题。
相较于传统碳化硅器件,全新超级结产品可实现系统级技术革新,既能适配新能源汽车、AI服务器高压供电场景,也为高压电网装备应用奠定基础。依托8英寸量产工艺,产品芯片面积更小、成本更低,性价比优势显著。
业内专家表示,该产品是全球首个完成产业化验证的碳化硅超级结器件。目前,该产品已瞄准高端数据中心、AI电源等高端市场,将进一步助力我国半导体产业自主可控发展。
编辑|刘程星 编辑 |郭蓓蓓
