【產(chǎn)通社，8月30日訊】露笑科技股份有限公司（Roshow Technology；股票代碼：002617）2020年半年度報(bào)告顯示，碳化硅是第三代化合物半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基石是芯片，制作芯片的核心材料按照歷史進(jìn)程分為：第一代半導(dǎo)體材料（大部分為目前廣泛使用的高純度硅），第二代化合物半導(dǎo)體材料（砷化鎵、磷化銦），第三代化合物半導(dǎo)體材料（碳化硅、氮化鎵）。碳化硅因其優(yōu)越的物理性能：高禁帶寬度（對(duì)應(yīng)高擊穿電場和高功率密度）、高電導(dǎo)率、高熱導(dǎo)率，將是未來最被廣泛使用的制作半導(dǎo)體芯片的基礎(chǔ)材料。

碳化硅在半導(dǎo)體芯片中的主要形式為襯底。半導(dǎo)體芯片分為集成電路和分立器件，但不論是集成電路還是分立器件，其基本結(jié)構(gòu)都可劃分為“襯底-外延-器件”結(jié)構(gòu)。碳化硅在半導(dǎo)體中存在的主要形式是作為襯底材料。

以碳化硅晶片為襯底制造的半導(dǎo)體器件具備高功率、耐高壓、耐高溫、高頻、低能耗、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于新能源汽車、5G通訊、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域，在我國“新基建”的各主要領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。功率器件是電力電子行業(yè)的重要基礎(chǔ)元器件之一，廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備的電能轉(zhuǎn)化和電路控制 等領(lǐng)域。作為用電裝備和系統(tǒng)中的核心，功率器件的作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的處理、轉(zhuǎn)換和控制，管理著全球超過50%的電能資源，廣泛用于智能電網(wǎng)、新能源汽車、軌道交通、可再生能源開發(fā)、工業(yè)電機(jī)、數(shù)據(jù)中心、家用電器、移動(dòng)電子設(shè)備等國家經(jīng)濟(jì)與國民生活的方方面面，是工業(yè)體系中不可或缺的核心半導(dǎo)體產(chǎn)品。

現(xiàn)有的功率器件大多基于硅半導(dǎo)體材料，由于硅材料物理性能的限制，器件的能效和性能已逐漸接近極限，難以滿足迅速增長和變化的電能應(yīng)用新需求。碳化硅功率器件以其優(yōu)異的耐高壓、耐高溫、低損耗等性能，能夠有效滿足電力電子系統(tǒng)的高效率、小型化和輕量化要求，在新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢。經(jīng)過近 30 年研究和開發(fā)，碳化硅襯底和功率器件制造技術(shù)在近年逐步成熟，并快速推廣應(yīng)用，正在掀起一場節(jié)能減排和新能源領(lǐng)域的巨大變革。

新能源汽車是碳化硅最重要的下游應(yīng)用。新能源汽車行業(yè)是市場空間巨大的新興市場，全球范圍內(nèi)新能源車的普及趨勢逐步清晰化。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)方案，每輛新能源汽車使用的功率器件價(jià)值約700-1000美元。隨著新能源汽車的發(fā)展，對(duì)功率器件需求量日益增加，成為功率半導(dǎo)體器件新的增長點(diǎn)。新能源汽車系統(tǒng)架構(gòu)中涉及到功率半導(dǎo)體應(yīng)用的組件包括：

電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng)（OBC）、電載 源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（車載DC/DC）和非車載充電樁。碳化硅功率器件應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的主逆變器，能夠顯著降低電力電子系統(tǒng)的體積、重量和成本，提高功率密度。 美國特斯拉公司的Model 3車型采用以24個(gè)碳化硅MOSFET為功率模塊的逆變器，是第一家在主逆變器中集成全碳化硅功率器件的汽車廠商；碳化硅器件應(yīng)用于車載充電系統(tǒng)和電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，能夠有效降低開關(guān)損耗、提高極限工作溫度、提升系統(tǒng)效率，目前全球已有超過20家汽車廠商在車載充電系統(tǒng)中使用碳化硅功率器件；碳化硅器件應(yīng)用于新能源汽車充電樁，可以減小充電樁體積，提高充電速度。

其他應(yīng)用領(lǐng)域也包括光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電、工業(yè)電源及航空航天等領(lǐng)域。（Lisa WU, 365PR Newswire）