碳化硅激光剥离技术
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先进功率半导体研发国家队,深圳平湖实验室甩出王炸
21世纪经济报道· 2025-10-17 15:17
AI产业能耗挑战与半导体技术瓶颈 - AI对算力需求激增百万倍,GPU功耗同步陡升 [1] - 行业估算2026年全球数据中心日耗电量将相当于日本全年用电量 [1] - 国产GPU在同等算力下功耗更高,“以电强算”成为破局关键,需提升能量转换效率 [1] - 需突破低比导通电阻、低开关FOM、高质量外延生长、超低欧姆接触等关键技术难题 [1] 深圳平湖实验室核心定位与能力 - 实验室是科技部支持的国家第三代半导体技术创新中心深圳综合平台的运营主体 [1] - 聚焦第三代半导体器件物理研究、材料研究、技术开发、产品中试,以及第四代半导体前沿研究 [2] - 设置研究中心、中试中心、分析检测中心和成果转化中心四大中心,具备全链条研发到产业化能力 [2] - 致力于打造第三代及第四代功率半导体科研与中试平台 [2] 碳化硅技术重大突破 - 实现碳化硅激光剥离技术突破,8吋单片总损耗<75微米,切割时间≤20分钟,成本降低26% [2][7] - 突破200微米超厚膜缺陷控制与少子寿命提升难题,超厚膜外延达国际先进水平 [6] - 首次实现商用4°偏角4H-SiC衬底上3C-SiC外延高质量生长,有望解决碳化硅功率器件栅氧迁移率低难题 [6] 硅基GaN与SiC平面栅技术进展 - GaN外延技术面向高压车规应用,1200V外延在厚度、翘曲、垂直耐压方面达国际先进水平 [7] - 针对AI供电的15-40V低压外延研究取得突破,高质量选区二次外延技术为超低压GaN产业化扫除障碍 [7] - 突破超窄平面栅元胞结构设计、超高深宽比源极接触孔制备等关键技术,构建高性能1200V SiC平面栅MOSFET器件技术能力 [7] 设备与材料国产化成果 - 平台在通线阶段完成123台套优秀国产设备使用验证,其中16台属国内细分领域首台套装备 [8] - 完成96%的材料国产化验证,涵盖靶材、特气、化学品及光刻胶等,打破国外垄断 [8] - 计划在2026年和2027年进一步提升功率密度和器件可靠性,并在第四代器件方面取得突破 [8] 开放式平台运营与产业服务模式 - 建成全球首个集科研和中试于一体的8吋功率半导体开放共享平台,拥有380余台套先进设备,100级洁净间面积9500平方米 [12] - 设备面向市场提供服务,已服务30家以上合作伙伴、10家以上中试客户、45家以上分析检测服务客户,与8所高校开展科研合作 [12] - 通过为产业链提供制造试验服务,帮助企业跨越“中试死亡谷”,推动科研成果量产 [11][12] - 运营模式既最大化设备利用效率,又可通过市场反馈收集行业痛点反哺研究 [12]