碳化硅是目前发展最成熟的第三代半导体材料，成为中国新时代半导体与国际同场竞技的重要技术。满足了现代工业对高功率、高电压、高频率的需求，极大推进了中国新能源汽车、光伏风电、智能电网、5G通信等应用领域在全球市场的领先地位。作为中国领先的第三代半导体供应商，飞锃半导体（Alpha Power Solutions，简称APS）追求半导体领先领域的产业化，丰富中国半导体生态系统，助力中国碳化硅技术应用走在世界前列。2024年7月8日慕尼黑上海电子展上，未来半导体采访到飞锃半导体销售VP樊雅琴女士，分享了公司在碳化硅的技术进展和解决方案。

第三代碳化硅功率半导体挑战

中国碳化硅行业近年蓬勃发展，市场规模不断扩大，但面临多重挑战。樊雅琴女士指出，尽管SiC技术相较传统硅基技术具有明显优势，包括更高的能效、更宽的工作温度范围和更强的耐用性，但商业化进程仍受到制造复杂性和成本控制等障碍的制约。

在当前的风口浪尖，中国第三代半导体产业迈向成熟的关键是提高良率、降低成本，以提升性价比。虽SiC MOSFET性能优势显著，但生产成本相对较高，尤其是6英寸扩大到8英寸晶圆上的良率仍需改善。采用先进工艺减少芯片面积、以及优化工艺提升良率等策略，致力于降低成本并增强产品性价比。

樊雅琴女士表示，另一挑战是碳化硅器件的可靠性需要提升，生产工艺和技术尚未达到硅器件的成熟度，阈值电压漂移等问题亟待解决。同时，SiC材料的稀缺性导致供需不平衡，加之供应链验证周期漫长，给新入局者带来时间成本挑战。然而，随着市场规模不断扩大，资本涌入和技术不断进步，这些挑战逐步缓解。

针对碳化硅器件挑战的破局路径，樊雅琴女士指出，长远来看SiC产业链的成熟将依赖于技术创新、规模化生产和供应链优化三驾马车的协同作用。值得注意的是，这一过程并非一蹴而就，而是需要行业上下游企业的共同努力，以及政策、市场和技术的多维支持。“最终目标是构建一个高效、可持续的SiC生态系统，为清洁能源和智能电网等新兴领域提供坚实的技术支撑。”

虽然中国第三代半导体兴起的时间较短，但是行业快速发展，市场对高功率密度、高效率及高可靠性的需求日益增长。飞锃半导体紧跟市场趋势，积极调整产品策略，以满足客户不断变化的需求。已在高压领域布局了650V、750V、1200V及未来计划推出的1700V和2000V系列产品，并根据标杆客户的3-5年长期规划，快速响应市场变化，开发扩容产品线。

飞锃半导体的核心竞争力

伴随第三代半导体的发展，飞锃半导体自成立以来深耕碳化硅技术领域，率先在国内成功应用了6英寸碳化硅技术。

坚信科研投入是飞锃半导体保持技术领先和市场竞争力的关键。樊雅琴女士点出：“我们不断加大研发力度，积累了丰富的技术和经验。我们在SiC MOSFET的设计、研发和制造工艺方面处于国内领先地位。我们已经获得了超过40项自主研发的专利，并且还有60余项专利正在申请中。这些专利技术为我们的产品提供了强有力的技术支撑。”

尤为值得一提的是，飞锃半导体不仅在平面型SiC MOSFET上取得了显著成就，更在积极攻克沟槽型MOSFET技术难关，“沟槽型MOSFET相比平面型在设计和性能上展现出诸多优势，尤其在高压和高频应用中表现更为出色，这将为我们的客户带来更加高效、可靠的解决方案，”樊雅琴女士表示。

而在芯片制作方面，飞锃半导体作为华大半导体旗下功率半导体公司，与国内最早量产6英寸SiC器件的晶圆代工厂积塔半导体的合作，使飞锃半导体得以利用其先进的制造能力，实现SiC器件的大规模生产与高质量交付。自2019年起，飞锃半导体已实现650V和1200V SiC二极管的量产，随后在2021年第四季度批量出货SiC MOSFET，成为国内首家主力生产并成功大量出货1200V SiC器件的厂商。飞锃半导体的单管产品，以其优异的性能和可靠性，在客户出货量中的稳定表现，不仅是公司综合实力的体现，更是飞锃半导体对品质与服务的不懈追求。


SiC MOSFET在新兴领域领的快速应用

碳化硅功率器件以其卓越的性能，正在新能源汽车、光伏储能、电机驱动等多个领域迅速崛起。樊雅琴女士表示，采用SiC技术可以突破传统硅基器件的性能极限，大幅降低导通损耗和开关损耗，能够在高压、高功率、高频、高温等极端环境下稳定工作。

以新能源汽车为例，SiC器件能够显著提升电机控制器、车载充电机、DC/DC变换器及充电桩等关键部件的性能和效率，有效延长车辆续航里程，缩短充电时间，并提升电池容量利用率。同样，在充电桩和光伏储能系统中，SiC器件也因其低损耗、高效率的特性，成为提升系统能效、降低成本的关键。

针对充电桩