突破！国产碳化硅在国际供应链体系中迈出一大步

5月3日，国际著名半导体公司英飞凌科技股份公司放出消息，英飞凌正推动其碳化硅(SiC)供应商体系多元化，并与中国碳化硅材料供应商北京天科合达半导体股份有限公司签订了一份长期供货协议，以确保获得更多具有竞争力的碳化硅来源。天科合达将为英飞凌供应用于生产SiC半导体的6英寸碳化硅材料，其供应量占到英飞凌未来长期预测需求的两位数份额。

这是国产碳化硅加速融入国际供应链体系的一个重要标志性事件。英飞凌是国际著名的半导体公司，在功率半导体市场占有率国际第一。近年来，英飞凌公司不断加强其SiC制造能力，力争在2030年达成30%全球SiC市场份额。在过去几年，英飞凌一直在与全球碳化硅材料主要供应商纷纷签订长期供货协议。

英飞凌科技首席采购官Angelique van der Burg称，英飞凌和天科合达所签订的协议将有助于保证整个供应链的稳定，同时满足中国市场对用于汽车、太阳能和电动汽车充电应用及储能系统的SiC半导体产品不断增长的需求，并将推动新兴半导体材料SiC的快速发展。此外，天科合达还将助力英飞凌向8英寸晶圆过渡。

天科合达CEO杨建表示，此次双方合作协议的签订，是英飞凌对于国产碳化硅产品质量的充分肯定，也是英飞凌完善供应链建设的一次关键选择。英飞凌位于马来西亚居林的碳化硅工厂计划于2024年投产，天科合达将有效保证该厂的碳化硅晶圆供应。

“国际碳化硅器件厂商与材料厂商签订长期合约，一直是普遍做法，英飞凌锁定天科合达的部分产能，既有利于推动天科合达技术进步，也巩固了英飞凌的供应链系统，是一个双赢的选择。”对于此次签约，中科院物理研究所碳化硅团队负责人、天科合达首席科学家陈小龙评价道。

天科合达CMP抛光车间-工程师手拿6和8英寸衬底正在技术讨论

此外，陈小龙还在谈起就国产碳化硅的重要优势时指出，碳化硅是引领第三代半导体产业发展的重要材料，应用前景广阔，能大大助力于“双碳”战略的实施。

原因在于，碳化硅属于第三代半导体材料，和第一代以硅为主、第二代以砷化镓为主的半导体材料相比，具有禁带宽度大、饱和电子迁移率高、导热性能等优势，特别适合于做大功率、耐高温、耐高压的半导体器件。

“比如电动汽车应用碳化硅器件做逆变器、变压器，甚至是车载充电桩，可以做得体积小，重量轻，这样提高电动汽车的续航里程，同时转换效率高，能够有效节能。”陈小龙举例说，在光伏逆变器和储能逆变器领域，碳化硅器件能提高电能利用率，大大降低能耗损失。未来，碳化硅器件将会覆盖更高电压等级器件，可应用于轨道交通和智能电网等领域。碳化硅功率器件导通电阻底，开关频率高，能够有效降低系统能耗，达到节能减排的目的，是为“双碳”战略服务的重要材料。

谈起我国的碳化硅技术发展，陈小龙表示，我国碳化硅技术起步较晚，天科合达是中科院物理研究所产学研合作成功的典型案例，一直在推动着国内碳化硅技术进步。

“碳化硅(SiC)晶体生长极其困难，上世纪90年代只有少数发达国家掌握SiC晶体生长和加工技术，我国起步较晚。为推动SiC晶体国产化，避免我国宽禁带半导体产业被‘卡脖子’，中科院物理研究所团队从1999年开始，从基础研究到应用研究，自主研发突破了从生长设备到高质量SiC晶体生长和加工等关键技术。”陈小龙介绍，经过20多年的努力，团队形成了具有自主知识产权的完整技术路线，进而推动国内第一家SiC晶体产业化公司北京天科合达成立。天科合达不断发展壮大，取得了良好的经济和社会效益，带动了整个产业链快速发展。

此外，陈小龙还透露，目前中科院物理所研发团队还在关注碳化硅液相法晶体生长技术，希望基础研究上更进一步，为其产业化发展奠定基础。

另据记者了解，天科合达于2006年成立，成立之初的主要技术源自中科院物理研究所。近年来，伴随着“双碳”战略的深入实施以及国家对第三代半导体的大力支持，以新能源汽车、光伏风电、储能设施、轨道交通、5G通讯等为主要应用的碳化硅市场快速扩容。以天科合达、天岳先进、烁科晶体等为代表的国内碳化硅材料企业迎来快速发展的时机。天科合达在导电衬底领域尤为出色，占据了国内一半以上的市场份额，2021年国际市场占有率排名第四，在产品良率方面也处于行业领先地位。并获得国家政策基金和产业基金的大力支持，还获得了国家集成电路产业投资基金、哈勃科技投资基金、比亚迪、宁德时代、润科基金等的投资支持。

来源：中国高新技术产业导报