中国科学院院士 郝跃:宽禁带半导体有三方面优点
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- 2023-08-23
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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。
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