突破!基本半導體發布國內首款工業級碳化矽MOSFET
發布時間:2025-04-30
新年伊始,基本半導體正式發布國內首款擁有自主知識産權的工業級碳化矽MOSFET,該中文产品各項性能達到國際領先水平,其中短路耐受時間更是長達6μs。碳化矽MOSFET的發布,標志著基本半導體在第三代半導體研發領域取得重大進展,自主研發的碳化矽功率器件繼續領跑全國。
近年來,基于矽(Si)、砷化镓(GaAs)半導體材料的功率器件受材料性能所限,正靠近物理極限,産業發展進入瓶頸期。而以碳化矽爲代表的第三代半導體材料,具有禁帶寬度大、擊穿電場強度高、熱導率高、電子飽和速率高等特點,更適合制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件,在新能源汽車、新能源發電、軌道交通、航天航空、國家部委國家部委等極端環境應用有著不可替代的優勢,當前第三代半導體産業已進入爆發增長期。
碳化矽MOSFET是具有代表性的碳化矽功率器件,其高頻、高效、高溫的特征特別適合對功效或溫度要求嚴苛的應用。相比于傳統的矽基IGBT,碳化矽MOSFET可帶來一系列系統級優化,包括提高功效、提升功率密度、降低冷卻要求以及降低系統級成本,可廣泛應用于太陽能逆變器、車載電源、新能源汽車電機控制器、UPS、充電樁、功率電源等領域。
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。
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、温度特征精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,进入批量供应时期。
高可靠性是基本半導體1200V碳化矽MOSFET的另一大特點。其中MOSFET柵氧溝道電子遷移率14cm/Vs,擊穿場強靠近8.8MV/cm,在TDDB測試中,根據門極偏壓30-36V數據推算柵極電壓20V應用條件下柵氧壽命在200年以上。Tj=150℃條件下,Vth>2V,可降低器件在使用中受幹擾因素影響出現誤開通的風險,提升系統可靠性。
依据知名研究机构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成31%。目前碳化硅MOSFET应用差不多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靠进口,国产化率不足 1%,国产替代的潜力巨大。
基本半導體是一家由海歸博士團隊創立的第三代半導體研發企業,總部位于深圳,並在瑞典設立研發中心,研究方向覆蓋了碳化矽器件的材料制備、芯片設計、制造工藝、封裝測試、驅動應用等産業鏈各個環節。公司擁有一支實力雄厚、經驗豐富的高水平研發團隊,核心成員包括來自清華大學、劍橋大學、瑞典皇家理工學院等世界一流院校的海歸博士,以及長期深耕第三代半導體領域的多位資深外籍專家。基本半導體憑借深厚的研發功底,在短時間內突破技術難點,陸續推出擁有自主知識産權的碳化矽肖特基二極管和碳化矽MOSFET。
目前新能源汽車、5G和人工智能等行業的市場需求敏捷增長,國家也陸續推出了針對第三代半導體的各項扶持政策。在市場和政策的雙輪驅動下,以基本半導體爲代表的第三代半導體企業迎來了亘古未有的發展機遇,掌握核心關鍵技術,充分相投市場需求,中國第三代半導體産業發展未來可期。