中国科学院院士 郝跃：宽禁带半导体有三方面优点

8月10日，由滨湖区政府主办，无锡市集成电路学会承办的“2023中国汽车半导体新生态论坛”暨“第五届太湖创芯峰会”成功举办。会上中国科学院院士 郝跃发表了“宽禁带半导体功率器件新进展”主题报告。

从1958年第一块集成电路到今年正好是65周年，半导体经历从第一代半导体——硅（Si）、锗（Ge）的半导体材料；第二代半导体砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）、磷化铟（InP）等；到了第三代半导体，主要是碳化硅和氮化镓为代表的宽禁带半导体，未来将进入超宽禁带半导体。

近年来，随着新能源车对电力控制需求大幅上升，汽车电子化、智能化发展趋势显著，功率半导体在汽车领域占比持续提升。宽禁带半导体，也称为第三代半导体，因其良好材料特性，在功率半导体器件领域得以快速发展。

郝院士表示，从产业与科技的预期来讲，宽禁带半导体有三个方面优势，分别是优越的功率特性、低损耗，以及高频特性

1，优越的功率特性。碳化硅、氮化镓相对于Si MOSFET、IGBT等器件具有很强的竞争力。

2，高能效、低损耗特性。“比如电动汽车在充电情况相同情况下，想要开得更远，其器件就必须实现损耗更低。”这一点宽禁带半导体同样具有竞争优势。但郝跃院士也表示，目前，在我国全球领先的产业或应用中，如高铁以及电动汽车等，第三代半导体使用得还是不算多，更多仍然是使用硅器件”。

3，优越的高频特性，GaN电子器件是在衬底材料上外延生长势垒层/沟道层材料。该结构可以实现高密度和高迁移率(速度)的2DEG，这是实现微波和大功率半导体器件的关键。

郝院士认为，任何一类半导体材料都要去跟发展了65年已经相当成熟的硅器件竞争，如果不具备不可替代性就很难有市场空间。

8月10日，由滨湖区政府主办，无锡市集成电路学会承办的“2023中国汽车半导体新生态论坛”暨“第五届太湖创芯峰会”成功举办。会上中国科学院院士 郝跃发表了“宽禁带半导体功率器件新进展”主题报告。

从1958年第一块集成电路到今年正好是65周年，半导体经历从第一代半导体——硅（Si）、锗（Ge）的半导体材料；第二代半导体砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）、磷化铟（InP）等；到了第三代半导体，主要是碳化硅和氮化镓为代表的宽禁带半导体，未来将进入超宽禁带半导体。

近年来，随着新能源车对电力控制需求大幅上升，汽车电子化、智能化发展趋势显著，功率半导体在汽车领域占比持续提升。宽禁带半导体，也称为第三代半导体，因其良好材料特性，在功率半导体器件领域得以快速发展。

郝院士表示，从产业与科技的预期来讲，宽禁带半导体有三个方面优势，分别是优越的功率特性、低损耗，以及高频特性

1，优越的功率特性。碳化硅、氮化镓相对于Si MOSFET、IGBT等器件具有很强的竞争力。

2，高能效、低损耗特性。“比如电动汽车在充电情况相同情况下，想要开得更远，其器件就必须实现损耗更低。”这一点宽禁带半导体同样具有竞争优势。但郝跃院士也表示，目前，在我国全球领先的产业或应用中，如高铁以及电动汽车等，第三代半导体使用得还是不算多，更多仍然是使用硅器件”。

3，优越的高频特性，GaN电子器件是在衬底材料上外延生长势垒层/沟道层材料。该结构可以实现高密度和高迁移率(速度)的2DEG，这是实现微波和大功率半导体器件的关键。

郝院士认为，任何一类半导体材料都要去跟发展了65年已经相当成熟的硅器件竞争，如果不具备不可替代性就很难有市场空间。