SiC：功率电子的发展与未来

随着全球对于能源效率和环境保护的日益关注，第三代半导体材料——碳化硅（SiC）正以其卓越的性能成为功率电子领域的新宠。SiC材料在高温、高压、高频等恶劣工作条件下的稳定性，使其在电动汽车、可再生能源、5G通信、工业自动化等多个领域展现出巨大的应用潜力。

2024年4月，中国发布了国家标准《碳化硅外延片》，这一举措不仅为SiC材料的生产和应用提供了规范，也为行业的健康发展奠定了基础。该标准的实施将促进生产工艺的标准化，提高产品质量，推动产业链的整合与优化。

在市场需求的推动下，多家SiC企业加快了扩产步伐。例如，昕感科技宣布完成战略入股，其6英寸功率半导体制造项目计划于今年投产。技术创新方面，浙大杭州科创中心-乾晶半导体联合实验室成功生长出直径为6英寸、厚度达100 mm的超厚碳化硅单晶，这一突破为SiC材料的大规模生产和应用提供了可能。

湖南三安半导体作为国内首个SiC全产业链整合研发与制造项目，其一期已经全线投产，二期正在建设中，预计将实现年产48万片的规模。这一项目的实施，不仅提升了国内SiC材料的自给能力，也为全球SiC材料供应做出了贡献。

图：SiC功率电子的发展与未来

随着电动汽车等行业的快速发展，SiC的市场需求量不断增加。预计到2025年，全球衬底需求量将超过300万片，而当前全球碳化硅衬底产能仅为60~80万片，产能缺口显著。这一市场需求的增长，为SiC材料的发展提供了广阔的空间。

在SiC材料的研发和应用方面，企业间的合作日益频繁。日立与Sagar Semi达成合作，共同开展SiC/IGBT等器件的研发销售。能华半导体的GaN二期项目开工建设，总投资6000万元。芯璨科技的车规级第三代功率半导体模组封测项目即将开工建设，总投资约2亿。这些合作与投资，将进一步推动SiC材料的研发和产业化进程。

SiC材料的发展也得到了国际社会的支持。欧盟拨款支持包括SiC和GaN等宽禁带器件的系统封装中试线项目，由芬兰坦佩雷大学牵头，获得了约3亿元人民币的资助资金。这一国际合作项目，将为SiC材料的国际研发和应用提供强有力的支持。

SiC作为第三代半导体材料的代表，其在功率电子领域的应用前景广阔。随着技术的不断成熟、产能的逐步扩张以及市场需求的持续增长，SiC材料有望在未来的半导体市场中扮演更加重要的角色，为推动全球能源转型和环境保护做出重要贡献。