第三代半導體推動“雙碳”目標實現大有可為

第三代半導體即寬禁帶半導體，以碳化硅和氮化鎵為代表，具備高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射能力強等優越性能，是支撐新一代移動通信、新能源汽車、高速軌道列車、能源互聯網等產業自主創新發展和轉型升級的重點核心材料和電子元器件。

中國電動車百人會理事、哈爾濱理工大學教授蔡蔚分析，第三代半導體功率芯片和器件的固有特性，決定了其在實現光伏、風力等新能源發電、直流特高壓輸電、新能源汽車等電動化交通、工業電源、民用家電等領域的電能高效轉換優勢。

“以新能源汽車為代表的陸海空電動化交通和以智能化機器人、無人飛機、數控機床為代表的新興產業，迫切需要高頻、高效和耐溫的第三代功率半導體。”蔡蔚說。

如何更好發展第三代半導體，助力碳達峰、碳中和目標的實現？

于坤山認為，首先要實現關鍵材料、核心芯片和模塊的產業化，做好產業的優化布局并通過示范和規模化應用。

具體而言，針對第三代功率半導體器件（碳化硅和氮化鎵兩大材料體系）需求，加速實現第三代半導體全產業鏈的自主可控發展，包括：盡快實現高性能6英寸、8英寸碳化硅單晶襯底和外延材料及其功率器件的量產，6英寸、8英寸硅基氮化鎵外延材料及其功率器件的量產，高性能封裝的器件和模塊量產，單晶襯底生長、加工、芯片工藝、封裝、測試等核心檢測儀器和裝備的國產化。

此外，于坤山建議，在鼓勵地方政府和社會資本積極參與第三代半導體產業化的同時，要考慮到半導體產業自身存在的高風險、高投入、高技術門檻、長周期等特點，有序推進產業布局。

“在具有良好半導體產業基礎、資金實力雄厚、人才儲備豐富的地區，以產業鏈聚集的方式率先布局上游和中游產業，以期快速實現核心材料和芯片的產業化，之后以成熟的團隊和企業為核心，在更大的范圍內進行量產和擴產，最后將第三代半導體的成熟技術和產品推廣應用到各行各業。”于坤山說。

蔡蔚也強調，要加強產業鏈建設，從襯底、外延、芯片到封裝、控制器設計制造以及應用等各環節實現全壽命周期的低碳甚至零碳戰略。“原材料、芯片和器件自主可控是第三代寬禁帶功率半導體產業健康發展的基石，也是全產業鏈落實雙碳戰略目標的保障。”他說。

發布時間：2021年8月6日

（來源：科技日報）