碳化硅作为一种宽禁带功率器件，受到人们越来越多的关注。碳化硅器件的高频、高压、耐高温、开关速度快、损耗低等特性，使电力电子系统的效率和功率密度朝着更高的方向前进。在新能源发电、电动汽车等一些重要领域也展现出其巨大的应用潜力。
论坛现场
近日，在第八届国际第三代半导体论坛（IFWS）&第十九届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA）期间，“碳化硅功率电子器件技术论坛“如期召开。由浙江大学求是特聘教授、浙江大学电气工程学院院长盛况教授和复旦大学上海碳化硅功率器件工程技术研究中心主任张清纯教授共同主持。
主持人：浙江大学求是特聘教授、浙江大学电气工程学院院长盛况教授
主持人：复旦大学上海碳化硅功率器件工程技术研究中心主任张清纯教授
该论坛由该分会由励德爱思唯尔信息技术（北京）有限公司、中国电子科技集团公司第四十八研究所、北京北方华创微电子装备有限公司、江苏博睿光电股份有限公司、南京芯干线科技有限公司、苏州博湃半导体技术有限公司、深圳市先进连接科技有限公司、江苏省第三代半导体研究院协办支持。
会上，奥地利维也纳工业大学微电子研究所所长、教授Tibor GRASSER，北京智慧能源研究院功率半导体所副总师杨霏，中国电子科技集团公司第四十八研究所、半导体装备研究部主任巩小亮，浙江大学特聘研究员任娜，北京北方华创微电子装备有限公司第一刻蚀事业部副总经理谢秋实，复旦大学副研究员雷光寅，德国弗劳恩霍夫研究所研究员Eckart HOENE，东南大学教授刘斯扬，江苏博睿光电股份有限公司副总经理梁超，西安电子科技大学副教授孙乐嘉，南京芯干线科技有限公司董事长兼CTO傅玥，贺利氏电子中国区研发总监张靖，中国电子科技集团公司第五十五研究所刘奥，武汉大学工业科学研究院研究员张召富等来自国内外的知名专家、学者和企业代表共同参与，围绕碳化硅功率电子器件前沿技术分享主题报告。
奥地利维也纳工业大学微电子研究所所长、教授Tibor GRASSER带来了题为“SiC MOSFET中电荷陷阱效应的物理模拟”的线上主题报告。
北京智慧能源研究院功率半导体所副总师杨霏做了题为“6500V SiC MOSFET器件研制及电力电子变压器工程应用”的主题报告。报告分详细介绍了新能源，新电网，新器件。6500VSiC MOSFET器件研制，全SiC电力电子变压器研制。他表示，在国家重点研发计划“战略性先进电子材料”专项支持下，北京智慧能源研究院功率半导体所联合国内16家科研院所、高校及产业单位，历经6年自主攻关，实现了Sic材料-芯片-器件-测试-驱动-装置应用全链条技术突破。能源革命促进了电力电子装备的广泛应用，将从根本上改变电网形态。碳化硅器件理论上具有高结温、高电压、低损耗的特点，非常适合电网应用，其广泛应用将推动电网的电力电子化进程。碳化硅器件在电力系统应用仍然面临着高电压、大电流、长期可靠性等挑战，需要材料、器件、应用协同攻关。
碳化硅既是芯片领域锻造长板的重大机会，也是快速响应新能源低碳经济、电力电子革命的重要抓手，是国家芯片和新能源战略交汇点。中国电子科技集团公司第四十八研究所、半导体装备研究部主任巩小亮做了题为“SiC功率器件制造装备技术及发展趋势”的主题报告，介绍了SiC工艺特点及装备需求，SiC核心装备发展现状及趋势以及48所SiC装备产业布局等内容，报告指出，SiC作为功率芯片定位，对线宽和集成度的要求低于大规模集成电路，是国产装备规模化应用从泛半导体走向高端的极佳发展平台。中国电科48所重点围绕SiC全链条开展核心装备开发、迭代与应用，以SiC外延、高温高能离子注入、高温氧化/激活为代表的系列设备实现批量应用，并将形成6-8英寸兼容解决方案；化合物特性和工艺的快速变革式发展和大批量应用要求装备在研发、验证及规模化应用中必须加强工艺协同，以快速推进持续创新和迭代升级，同时积极布局原始创新和正向设计；行业关注度已下沉至原材料、零部件、测试仪器、工业软件等更为基础的领域，需要积极构建强大而健康的生态链协同发展。
浙江大学特聘研究员任娜做了题为“1200V SiC MOSFET抗辐射可靠性研究”的主题报告。报告详细介绍了抗辐射SiC MOSFET研究意义，SiC MOSFET单粒子效应，SiC MOSFET电离辐射总剂量效应。1200V SiC MOSFET，辐射讨释中漏源电压为300V以上时，器件退化，漏电增加，漏源电压为500V以上时，器件发生单粒子烧毁，与国外报道结果类似，目前单粒子烧毁是SiC MOSFET的致命性难题。简单增加SiC外延层厚度可以稍许增加单粒子烧毁阈值电压Vds，但不是同比例增加，取决于SiC漂移区内部电场强度的建立，超级结技术可以提高抗单粒子能力.采用电场屏蔽结构，降低栅氧层和SiC内部电场强度，增加表面空穴导流结构，有利于提高器件的抗单粒子烧毁能力。常规SiC MOSFET器件采用的热氧SiO2氮钝化工艺，总剂量效应产生的团值电压漂移非常严中，尤其是在Vas偏置电压较大的情况下更是如此。需要针对抗辐射应用开发抗辐射加固栅氧工艺，不能单方面追求界面态密度指标，需要研究氧化硅空穴捕获陷阱的产生机理及其抑制方法，实现器件常规电学特性与抗辐射性能之间的协同优化。
北京北方华创微电子装备有限公司第一刻蚀事业部副总经理谢秋实做了题为“等离子刻蚀技术在第三代化合物半导体领域的应用”的主题报告。报告从应用驱动，碳化硅市场迎来繁荣。技术突破，刻蚀设备助力产业发展。开拓创新，NAURA 8英寸刻蚀完整解决方案三大版块展开分享。在应用需求的强劲推动下，8英寸市场繁荣发展，其中，电动汽车、无人驾驶、车辆网驱动半导体的需求暴增10倍，物联网成为8英寸晶圆重获新生的关键驱动力。大陆6/8英寸扩产热潮来袭，在此良机下，国产设备助力产业发展。新技术发展对8英寸刻蚀提出了新的需求，新的需求为国产设备发展提供良机，北方华创提供8英寸刻蚀完整解决方案，拥有成本、使用成本优势，并发挥本体供应商优势，以客户为中心打造全方位售后服务。
复旦大学副研究员雷光寅做了题为“比电阻3.3毫欧.平方厘米的1200伏14毫欧SiC MOSFET”的主题报告。报告从背景和意义，设备结构和特点，可靠性测试结果三个方面展开分享。报告显示，Sic MOsFET具有低导通电阻（3.3mΩ·cm/@Vas=18V已实现；1200V/14mΩSic MosfET装置用于Ev牵引逆变器应用；根据AEC-Q101验证了器械的恢复性HV-H3TRB测试条件。
德国弗劳恩霍夫研究所研究员Eckart HOENE分享了电力电子中的封装、集成和快速切换：已经取得了什么成就，下一步是什么？他表示未来两个主要发展方向：提高性能和降低成本；适应低成本的生产流程，适应高性能的生产流程；自动化生产为在发达国家重建包装提供了机会，到目前为止，异构集成仅适用于DC/DC转换器，其中便利性和高产量是这一发展的驱动因素。无需考虑寄生效应的高性能开关是开关单元的类似动机。
东南大学教授刘斯扬做了题为“电热应力下碳化硅功率MOSFET损伤的多尺度探测表征方法”的主题报告。报告从降级检测、故障监测、新的挑战三个方面出发做了详细阐述。
江苏博睿光电股份有限公司副总经理梁超做了题为“第三代半导体封装用高性能陶瓷基板及金属化技术”的主题报告，报告指出，AlN陶瓷基板的热导率提升有利于助推其更广阔的应用前景；超高导热AlN陶瓷基板的低成本制造技术突破关乎AlN陶瓷基板材料能否进入更多应用领域的关键因素；高性能AlN陶瓷基板与DPC金属化技术的充分结合，将会更好的满足未来高密度封装的发展需求。
西安电子科技大学副教授孙乐嘉做了题为”SiC基等离子体波脉冲功率器件与应用研究“的主题报告，结合脉冲功率技术与发展趋势，分享了断开型 4H-SiC DSRD 器件和闭合型 4H-SiC DAS 器件研究进展。报告指出随着脉冲功率的超宽带、高频化、小型化、高效化的发展需求，SiC等离子体波器件突破了原有Si基器件的物理极限，在高阻断电压下，将器件开关速度稳定推至皮秒级，大幅扩展了脉冲功率技术覆盖的功率范围与时间尺度，在未来超宽带脉冲通讯与雷达、生物医疗及电子对抗等领域具有极广阔的应用前景；材料特性与终端结构对SiC等离子体波器件的性能影响显著，如何减少材料缺陷，优化体内电场分布，提出更优秀的终端结构阻止芯片边缘击穿仍是重大挑战。SiC等离子体波器件的皮秒级开关特性对电路寄生参数、离子注入与抽取控制精度更为敏感，对器件参数和电路参数的匹配提出更高要求，后续工作需要通过数值、解析模型建立器件的Spice模型，提高电路仿真与设计的准确性。
南京芯干线科技有限公司市场总监孔令涛做了题为“GaN HEMT与SIC MOSFET在户用储能PCS方向应用优势”的主题报告，介绍了光伏微逆系统、光伏发电系统、风电发电系统，以及车载用电、变频空调、UPS、5G通信、充电电路，双向PCS等用电系统、GaN高功率密度电源的应用难点及解决方案，以及高功率密度GaN电源变换器等。
贺利氏电子中国区研发总监张靖做了题为”汽车电源模块用DtC无银Si3N4 AMB基板”的主题报告， 电源模块的包装配置，Si3N4衬底是最适合EV应用的SiC封装解决方案，2025年Si3N4基板市场份额显著增加，成熟的市场需要经济高效的解决方案，使用具有不同热性能的Si3N4板提供“足够好”的MCS，开发无银钎焊膏降低价格，通过提高生产力降低价格。
武汉大学工业科学研究院研究员张召富做了题为“4H-SiC MOSFET中界面碳团簇的形成和迁移率退化机理”的主题报告。SiC是一种具有SiO2原生氧化物的关键功率半导体，但其MOSFET场效应迁移率由于多年未知的机制而大大降低。碳基簇缺陷被证明是迁移率下降的最有利原因，然而，目前还没有一个一致的模型能够充分解释这种团簇的热化学起源、它们的大密度（即低形成能）以及它们在带隙中的能谱。报告中介绍了SiC/SiO2界面上混合sp2-sp3碳簇的模型，该模型一致地解释了迁移率退化的实验观察结果。具有混合sp2-sp3特性的碳簇具有低的形成能，给出了高缺陷密度和具有SiC带边缘周围状态的PDOS光谱，适合于解释导致SiC中观察到的迁移率退化的载流子捕获。
中国电子科技集团公司第五十五研究所刘奥做了题为“SiC MOSFET热阻精确测量技术研究”的主题报告，结合的数据，分享了研究进展与成果。报告指出，在传统的热阻测试方法中，器件的栅极氧化物状态是稳定的，并且在栅极受到电压应力之后，阈值电压不会漂移。人们认为，栅极偏置应力期间栅极氧化物状态的不稳定性导致了热阻测试过程中的误差。体二极管加热模式是SiC MOSFET热阻测量的最佳加热模式。
现场人气爆棚，学习氛围浓厚
