以碳化硅、氮化鎵等為代表的寬禁帶半導體材料被稱為“第3代半導體材料”,因具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導率、更高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力,更適合于制作高溫、高頻、大功率及抗輻射器件,可廣泛應用在高壓、高頻、高溫以及高可靠性等領域,包括射頻通信、雷達、衛星、電源管理、汽車電子、工業電力電子等。
新冠疫情以來,智能手機和電腦市場快速升溫;世界各國作出的“碳達峰,碳中和”承諾,讓新能源汽車市場異常火爆;同時,各國都在如火如荼地加強5G通訊建設。上述領域對半導體需求量激增的同時,也為碳化硅、氮化鎵等為代表的第3代半導體應用窗口的迅速擴張帶來機遇。目前,我國6英寸碳化硅沉底材料已經開始實現規模化生產,天科合達、山東天岳、中電科2所、河北通光晶體等企業紛紛擴產或投資產線。據業內人士分析,隨著科銳公司8英寸碳化硅襯底材料提前2~3年實現小批量產,倒逼國內企業不得不加緊技術攻關和產業布局。
由于第3代半導體出色的電能高效轉換優勢,可以更好地支撐新一代移動通信、新能源汽車、高速軌道交通、能源互聯網、光伏、風力發電、直流特高壓輸電和工業電源等領域,增強可靠性和適用性,降低成本和損耗。就第3代半導體而言,實現“雙碳”目標的關鍵,在于實現其關鍵材料、核心芯片和模塊的產業化布局及應用;其次是加速實現第3代半導體全產業鏈的自主可控發展;再次是通過政府的政策引導和規范社會資本有序進入第3代半導體產業,合理進行資本配置。
未來,走出一條符合中國實際應用需求的第3代半導體產業化之路,使其為我國確保實現“雙碳”目標插上“天使之翼”,是中國每一位半導體人毋庸置疑的責任和義務。
10.19599/j.issn.1008-892x.2021.05.001