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半导体

国内首款工业级碳化硅MOSFET发布,基本半导体公司开拓第三代半导体领域

新年伊始,基本半导体正式发布国内首款拥有自主知识产权的工业级碳化硅MOSFET,该产品各项性能达到国际领先水平,其中短路耐受时间更是长达6μs。碳化硅MOSFET的发布,标志着基本半导体在第三代半导体研发领域取得重大进展,自主研发的碳化硅功率器件继续领跑全国。

近年来,基于硅(Si)、砷化镓(GaAs)半导体材料的功率器件受材料性能所限,正接近物理极限,产业发展进入瓶颈期。而以碳化硅为代表的第三代半导体材料,具有禁带宽度大、击穿电场强度高、热导率高、电子饱和速率高等特点,更适合制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,在新能源汽车、新能源发电、轨道交通、航天航空、国防军工等极端环境应用有着不可替代的优势,当前第三代半导体产业已进入爆发增长期。

碳化硅MOSFET是具有代表性的碳化硅功率器件,其高频、高效、高温的特性特别适合对效率或温度要求严苛的应用。相比于传统的硅基IGBT,碳化硅MOSFET可带来一系列系统级优化,包括提高效率、提升功率密度、降低冷却要求以及降低系统级成本,可广泛应用于太阳能逆变器、车载电源、新能源汽车电机控制器、UPS、充电桩、功率电源等领域。

基本半导体掌握了国际一流的碳化硅研发技术,致力于碳化硅功率器件的研发与产业化。1200V碳化硅MOSFET是基本半导体发布的第二款重量级产品,首款产品3D SiC™系列碳化硅肖特基二极管已于2018年3月上市,产品推出后获得众多客户认可。此次发布的碳化硅MOSFET是第一款由中国企业自主设计并通过可靠性测试的工业级产品。

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基本半导体1200V 碳化硅MOSFET采用平面栅工艺和元胞镇流电阻设计,具有导通电阻低、温度特性优良和开启电压较高等特点,产品性能优越。其中短路耐受时间长达6μs,阈值电压Vth≥2.9V(25℃),目前产品已通过多家客户的测试认证,进入批量供应阶段。

高可靠性是基本半导体1200V碳化硅MOSFET的另一大特点。其中MOSFET栅氧沟道电子迁移率14cm/Vs,击穿场强接近8.8MV/cm,在TDDB测试中,根据门极偏压30-36V数据推算栅极电压20V应用条件下栅氧寿命在200年以上。Tj=150℃条件下,Vth>2V,可降低器件在使用中受干扰因素影响出现误开通的风险,提升系统可靠性。

根据知名研究机构Yole预测,到2023年,包括碳化硅MOSFET在内的碳化硅器件市场将超过15亿美元,2017年到2023年的复合年增长率将达到31%。目前碳化硅MOSFET应用已经在全球多个行业落地开花。Tesla电驱控制器搭载了碳化硅 MOSFET,欧洲的350kW超级充电站也采用了碳化硅功率器件。目前中国市场对碳化硅器件的需求绝大部分依赖进口,国产化率不足 1%,国产替代的潜力巨大。

基本半导体是一家由海归博士团队创立的第三代半导体研发企业,总部位于深圳,并在瑞典设立研发中心,研究方向覆盖了碳化硅器件的材料制备、芯片设计、制造工艺、封装测试、驱动应用等产业链各个环节。公司拥有一支实力雄厚、经验丰富的高水平研发团队,核心成员包括来自清华大学、剑桥大学、瑞典皇家理工学院等世界一流院校的海归博士,以及长期深耕第三代半导体领域的多位资深外籍专家。基本半导体凭借深厚的研发功底,在短时间内突破技术难点,陆续推出拥有自主知识产权的碳化硅肖特基二极管和碳化硅MOSFET。

目前新能源汽车、5G和人工智能等行业的市场需求迅速增长,国家也陆续推出了针对第三代半导体的各项扶持政策。在市场和政策的双轮驱动下,以基本半导体为代表的第三代半导体企业迎来了前所未有的发展机遇,掌握核心关键技术,充分迎合市场需求,中国第三代半导体产业发展未来可期。


责任编辑:陈炳欣


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