從國際技術發展水平來看，碳化矽方面，8英寸襯底開始產業化，車規級功率器件是當前開發重點，多家廠商已推出大功率模組及高溫封裝產品，碳化矽器件正向耐受更高電壓、更高電流密度、更低導通壓降、更高開關頻率方向發展。目前商業化SiC MOSFET產品電壓集中在650V、1200V、1700V，部分新品耐壓等級已提高至2000V，越來越多應用於牽引主逆變器、車載充電機以及高低壓DC-DC轉換器中。氮化鎵方面，國際上已制備出6英寸單晶襯底，功率器件向小型化、高功率密度、耐輻照方向發展，耐壓1200V的商業化產品和垂直型功率器件已實現小批量供貨。以氮化鎵射頻為例，2022年美國Integra公司宣布100V氮化鎵射頻器件開始出貨，意法半導體和美國Macom公司已生產出矽基氮化鎵原型，多家企業推出氮化鎵毫米波產品。
從裝備和輔材發展來看，一方面，8英寸碳化矽設備有望帶動產業鏈成本下降。2022年德國愛思強股份有限公司發布8英寸碳化矽外延設備，相比競爭對手有10%至15%的成本優勢，預計2023年推動成本下降25%。另一方面，耐高溫材料、高效散熱材料開發速度加快。日本田村公司已開發出用於第三代半導體器件的無鉛焊料接合材料，計劃2023年實現量產。
面對不穩定不確定的外部環境，第三代半導體始終保持高速發展態勢。以車用為首的下游市場將進入高速增長期，上游晶圓供不應求，未來幾年8英寸技術將推動產品性能不斷提升、成本逐步下降，國產材料和芯片在客戶端的認可度不斷提高。
新一輪科技革命和產業變革深入發展，國際力量對比深刻調整，我國新材料產業發展面臨新的戰略機遇。第三代半導體產業需抓住市場需求爆發及國產化替代機遇，利用好我國超大規模市場優勢，繼續突破材料和器件關鍵技術、完善標準體系、推動國產替代應用、強化人才培育和引進，構建要素齊全、創新活躍、開放協同的產業生態。同時，不斷優化資源配置，切實提升產業鏈供應鏈韌性和安全水平，全面提升產業體系現代化水平，逐步培育出龍頭企業和創新型集群，引領行業高質量發展，支撐國家“雙碳”戰略實施。
來源：經濟日報 作者：幹勇（中國工程院院士）
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