碳化硅技術(shù)新突破 大功率充電或?qū)⒏��?/h1>

2018/5/9 17:49:31   電源在線(xiàn)網(wǎng)

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    “碳化硅器件具有極高的耐壓水平和能量密度，可有效降低能量轉(zhuǎn)化損耗和裝置的體積重量，滿(mǎn)足電力傳輸、機(jī)車(chē)索引、新能源汽車(chē)、現(xiàn)代國(guó)防武器裝備等重大戰(zhàn)略領(lǐng)域?qū)Ω咝阅堋⒋蠊β孰娏﹄娮悠骷�的迫切需求，被譽(yù)為帶動(dòng)“新能源革命”的“綠色能源”器件�！�

    以碳化硅（SiC）為代表的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是全球戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)新的制高點(diǎn)。SiC器件具有極高的耐壓水平和能量密度，可有效降低能量轉(zhuǎn)化損耗和裝置的體積重量，滿(mǎn)足電力傳輸、機(jī)車(chē)索引、新能源汽車(chē)、現(xiàn)代國(guó)防武器裝備等重大戰(zhàn)略領(lǐng)域?qū)Ω咝阅�、大功率電力電子器件的迫切需求，被譽(yù)為帶動(dòng)“新能源革命”的“綠色能源”器件。但長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)SiC器件的研制生產(chǎn)主要依賴(lài)進(jìn)口。SiC器件關(guān)鍵裝備的成功研發(fā)對(duì)加快解決全產(chǎn)業(yè)鏈的自主保障、降低生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)成本、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和快速發(fā)展壯大等方面具有重大的推動(dòng)作用。

    在國(guó)家863計(jì)劃支持下，經(jīng)過(guò)中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所為牽頭單位的課題組不懈努力，成功研制出適用于4-6英寸SiC材料及器件制造的高溫高能離子注入機(jī)、單晶生長(zhǎng)爐、外延生長(zhǎng)爐等關(guān)鍵裝備并實(shí)現(xiàn)初步應(yīng)用。該課題近期通過(guò)科技部驗(yàn)收，研究成果有力保障了我國(guó)SiC電力電子器件產(chǎn)業(yè)“材料—裝備—器件”自主可控發(fā)展。

    課題開(kāi)發(fā)的SiC高溫高能離子注入機(jī)、SiC 外延生長(zhǎng)爐均為首臺(tái)國(guó)產(chǎn)SiC器件制造關(guān)鍵裝備，可滿(mǎn)足鋁離子注入最高能量達(dá)到700KeV，注入均勻性達(dá)到1%以?xún)?nèi)；SiC外延最高溫度達(dá)到1700℃，生長(zhǎng)均勻性達(dá)到3%以?xún)?nèi)。上述主要技術(shù)指標(biāo)均已達(dá)到國(guó)際同期水平。同時(shí)，設(shè)備的銷(xiāo)售價(jià)格可控制在同類(lèi)進(jìn)口設(shè)備的2/3以下，有力支撐了國(guó)內(nèi)SiC器件的研制生產(chǎn)。在中國(guó)電科13所、55所、泰科天潤(rùn)等十余家公司進(jìn)行的器件制造工藝驗(yàn)證和生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，采用國(guó)產(chǎn)裝備制造的SiC器件產(chǎn)品性能和良率已接近進(jìn)口水平，器件成品率在90%以上。在全面完成課題任務(wù)基礎(chǔ)上，課題組緊抓未來(lái)市場(chǎng)契機(jī)，還開(kāi)展了大尺寸SiC柵氧生長(zhǎng)、高溫激活、刻蝕、減薄、切割、磨拋等關(guān)鍵工藝裝備與工藝整合研究，為SiC器件制造整線(xiàn)裝備的國(guó)產(chǎn)化打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。