突破!基本半導(dǎo)體發(fā)布國內(nèi)首款工業(yè)級碳化硅MOSFET
發(fā)布時(shí)間:2019-01-19
新年伊始,基本半導(dǎo)體正式發(fā)布國內(nèi)首款擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)級碳化硅MOSFET,該產(chǎn)品各項(xiàng)性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平,其中短路耐受時(shí)間更是長達(dá)6μs。碳化硅MOSFET的發(fā)布,標(biāo)志著基本半導(dǎo)體在第三代半導(dǎo)體研發(fā)領(lǐng)域取得重大進(jìn)展,自主研發(fā)的碳化硅功率器件繼續(xù)領(lǐng)跑全國。
近年來,基于硅(Si)、砷化鎵(GaAs)半導(dǎo)體材料的功率器件受材料性能所限,正接近物理極限,產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入瓶頸期。而以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體材料,具有禁帶寬度大、擊穿電場強(qiáng)度高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高等特點(diǎn),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(fā)電、軌道交通、航天航空、國家部委國家部委等極端環(huán)境應(yīng)用有著不可替代的優(yōu)勢,當(dāng)前第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入爆發(fā)增長期。
碳化硅MOSFET是具有代表性的碳化硅功率器件,其高頻、高效、高溫的特性特別適合對效率或溫度要求嚴(yán)苛的應(yīng)用。相比于傳統(tǒng)的硅基IGBT,碳化硅MOSFET可帶來一系列系統(tǒng)級優(yōu)化,包括提高效率、提升功率密度、降低冷卻要求以及降低系統(tǒng)級成本,可廣泛應(yīng)用于太陽能逆變器、車載電源、新能源汽車電機(jī)控制器、UPS、充電樁、功率電源等領(lǐng)域。
基本半導(dǎo)體掌握了國際一流的碳化硅研發(fā)技術(shù),致力于碳化硅功率器件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。1200V碳化硅MOSFET是基本半導(dǎo)體發(fā)布的第二款重量級產(chǎn)品,首款產(chǎn)品3D SiC?系列碳化硅肖特基二極管已于2018年3月上市,產(chǎn)品推出后獲得眾多客戶認(rèn)可。此次發(fā)布的碳化硅MOSFET是第一款由中國企業(yè)自主設(shè)計(jì)并通過可靠性測試的工業(yè)級產(chǎn)品。
基本半導(dǎo)體1200V 碳化硅MOSFET采用平面柵工藝和元胞鎮(zhèn)流電阻設(shè)計(jì),具有導(dǎo)通電阻低、溫度特性優(yōu)良和開啟電壓較高等特點(diǎn),產(chǎn)品性能優(yōu)越。其中短路耐受時(shí)間長達(dá)6μs,閾值電壓Vth≥2.9V(25℃),目前產(chǎn)品已通過多家客戶的測試認(rèn)證,進(jìn)入批量供應(yīng)階段。
高可靠性是基本半導(dǎo)體1200V碳化硅MOSFET的另一大特點(diǎn)。其中MOSFET柵氧溝道電子遷移率14cm/Vs,擊穿場強(qiáng)接近8.8MV/cm,在TDDB測試中,根據(jù)門極偏壓30-36V數(shù)據(jù)推算柵極電壓20V應(yīng)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干擾因素影響出現(xiàn)誤開通的風(fēng)險(xiǎn),提升系統(tǒng)可靠性。
根據(jù)知名研究機(jī)構(gòu)Yole預(yù)測,到2023年,包括碳化硅MOSFET在內(nèi)的碳化硅器件市場將超過15億美元,2017年到2023年的復(fù)合年增長率將達(dá)到31%。目前碳化硅MOSFET應(yīng)用已經(jīng)在全球多個(gè)行業(yè)落地開花。Tesla電驅(qū)控制器搭載了碳化硅 MOSFET,歐洲的350kW超級充電站也采用了碳化硅功率器件。目前中國市場對碳化硅器件的需求絕大部分依賴進(jìn)口,國產(chǎn)化率不足 1%,國產(chǎn)替代的潛力巨大。
基本半導(dǎo)體是一家由海歸博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立的第三代半導(dǎo)體研發(fā)企業(yè),總部位于深圳,并在瑞典設(shè)立研發(fā)中心,研究方向覆蓋了碳化硅器件的材料制備、芯片設(shè)計(jì)、制造工藝、封裝測試、驅(qū)動(dòng)應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)。公司擁有一支實(shí)力雄厚、經(jīng)驗(yàn)豐富的高水平研發(fā)團(tuán)隊(duì),核心成員包括來自清華大學(xué)、劍橋大學(xué)、瑞典皇家理工學(xué)院等世界一流院校的海歸博士,以及長期深耕第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的多位資深外籍專家?;景雽?dǎo)體憑借深厚的研發(fā)功底,在短時(shí)間內(nèi)突破技術(shù)難點(diǎn),陸續(xù)推出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的碳化硅肖特基二極管和碳化硅MOSFET。
目前新能源汽車、5G和人工智能等行業(yè)的市場需求迅速增長,國家也陸續(xù)推出了針對第三代半導(dǎo)體的各項(xiàng)扶持政策。在市場和政策的雙輪驅(qū)動(dòng)下,以基本半導(dǎo)體為代表的第三代半導(dǎo)體企業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,掌握核心關(guān)鍵技術(shù),充分迎合市場需求,中國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展未來可期。