第16屆“中國芯”-寬禁帶半導(dǎo)體助力碳中和發(fā)展峰會成功舉辦

12月20日-21日，2021第十六屆“中國芯”集成電路產(chǎn)業(yè)促進大會在珠海順利召開。本次大會由廣東省工業(yè)和信息化廳、中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會指導(dǎo)，中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院、珠海市人民政府、橫琴粵澳深度合作區(qū)執(zhí)行委員會主辦。大會主題為“鏈上中國芯 成就中國造”。
大會同期舉辦了面向?qū)捊麕О雽?dǎo)體領(lǐng)域的“寬禁帶半導(dǎo)體助力碳中和發(fā)展峰會”。峰會以“創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用，推動后摩爾時代發(fā)展”為主題，邀請了英諾賽科科技有限公司、蘇州能訊高能半導(dǎo)體有限公司、蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司、泰科天潤半導(dǎo)體科技（北京）有限公司、北京郵電大學(xué)、三安光電有限公司等知名企業(yè)及高?？蒲性核餐窒韺捊麕О雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)的最新進展。

峰會由中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院集成電路研究所基礎(chǔ)電子研究室副主任馬曉凱博士組織、主持。馬博士在開幕致詞中表示，以碳化硅和氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體在電力電子器件和射頻器件的應(yīng)用愈加廣泛，市場規(guī)模不斷擴大。寬禁帶半導(dǎo)體憑借其大幅降低電力傳輸中能源消耗的顯著優(yōu)勢，正成為全球半導(dǎo)體行業(yè)的研究熱點，也是我國能源優(yōu)化建設(shè)布局中的重要一環(huán)。目前全球40%能量消耗來源于電能消耗，而電能轉(zhuǎn)換中消耗占比最大的為半導(dǎo)體功率器件。傳統(tǒng)的“中流砥柱”硅器件發(fā)展已接近其材料極限，難以滿足高頻、高溫、高功率、高能效、耐惡劣環(huán)境以及輕便小型化的新需求。以碳化硅和氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體正在憑借優(yōu)秀的材料特性迅速崛起，成為“十四五”規(guī)劃中重點發(fā)展的方向和如期實現(xiàn)碳達峰、碳中和的重要抓手。

英諾賽科產(chǎn)品副總王懷峰分享了《給綠色地球的一份禮物——GaN (A gift for green earth-GaN)》的報告。王懷鋒表示，在數(shù)字時代，5G基站的能源消耗比4G高70%（Huawei 5Gpower),據(jù)估計，2025年，全球數(shù)據(jù)中心能耗將占全球總能耗的的18%。GaN既能滿足大功率的需求，減小系統(tǒng)體積，又能大幅度降低損耗。邁向2030，氮化鎵將成為功率半導(dǎo)體的主流。目前英諾賽科氮化鎵芯片產(chǎn)品覆蓋從低壓到高壓全市場范圍，推出了全球首顆進入智能手機的氮化鎵器件。未來，采用GaN的數(shù)據(jù)中心將更節(jié)能：一臺機柜每年節(jié)能等效于少排放8噸二氧化碳，采用All GaN功率器件的一個中等數(shù)據(jù)中心（單機柜15kW,3000臺機柜）每年節(jié)省電量約2000萬度。

蘇州能訊高能半導(dǎo)體有限公司射頻技術(shù)總監(jiān)劉鑫分享了《氮化鎵工藝在Small Cell基站市場的應(yīng)用》的報告。劉鑫對小站市場進行了介紹，闡述了GaN-On-SiC為功放性能帶來的優(yōu)勢，如更高的功率密度和飽和速度以及擊穿場強等。在氮化鎵集成多芯片功放模組的設(shè)計上，消耗較少的DPD資源，減少系統(tǒng)成本，降低設(shè)備商技術(shù)門檻。能訊目前擁有自主可控的全制程開發(fā)能力，擁有陶瓷分立功放管、塑封分立功放管、集成多芯片模塊、氮化鎵管芯、不同電壓的氮化鎵小站集成多芯片功放模組等多款產(chǎn)品。

蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司董事長程凱給大家分享了《Si基GaN材料的新應(yīng)用》的報告。程凱表示到2026年，GaN電力電子器件的總體市場規(guī)模將超過11億美金，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括消費電子如快充、工業(yè)電源以及新能源汽車等。基于硅基GaN垂直功率器件具有更高的電流密度、更好的的尺寸延展性、trap與表面態(tài)影響更小、雪崩效應(yīng)等優(yōu)勢。晶湛在12英寸高壓硅基GaN外延上擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，產(chǎn)品涵蓋200V、650V以及1200V功率應(yīng)用，并且擁有低至0.3%的厚度不均勻性與低于50μm的全片翹曲?；贛icro-LED的可穿戴設(shè)備以及超大屏顯示將于2022年進入市場，市場規(guī)模有望在2022年將達到80億元，晶湛擁有大尺寸硅上Micro-LED全彩解決方案。

泰科天潤半導(dǎo)體科技（北京）有限公司董事長&總經(jīng)理陳彤給大家?guī)砹恕禨iC器件的國產(chǎn)化形勢與階段性目標(biāo)》的報告。陳彤表示，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化的根本要求是低成本、高質(zhì)量、大批量。碳化硅晶圓制造方面的難點包括材料不好長、晶圓不好做、高頻不好用，因此導(dǎo)致了碳化硅器件太貴用不起、復(fù)雜容易壞。根據(jù)YOLE報告，推測到2025年碳化硅功率半導(dǎo)體將占硅基的13%左右?；衔锇雽?dǎo)體的短板和挑戰(zhàn)跟硅基半導(dǎo)體總體情況基本共性，即生產(chǎn)工藝能力不足。在碳化硅器件發(fā)展方面，我國要充分發(fā)揮市場優(yōu)勢、基礎(chǔ)配套優(yōu)勢、人工成本優(yōu)勢，一起為產(chǎn)業(yè)助力。最后陳彤就目前的碳化硅行業(yè)的投資火爆、投資方式、產(chǎn)業(yè)特點等問題與在場的觀眾進行了深入的互動交流。

北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院執(zhí)行院長張杰老師給大家分享了《超寬禁帶半導(dǎo)體氧化鎵材料與器件研究》報告。后摩爾時代，具有先天性能優(yōu)勢的寬禁帶半導(dǎo)體材料脫穎而出，將推動電力電子器件提高效率、提高密度、縮小尺寸、減輕重量、降低總成本，因此將在加速推進碳達峰、碳中和的進程中作出突出貢獻。氧化鎵是被國際普遍關(guān)注認可的第四代半導(dǎo)體材料，是日盲光電器件最佳材料。北京郵電大學(xué)唐為華教授團隊近10年專注于新型超寬禁帶半導(dǎo)體氧化鎵薄膜與深紫外傳感器件基礎(chǔ)研究,填補了我國在關(guān)鍵材料領(lǐng)域的國內(nèi)空白，并率先邁進產(chǎn)業(yè)化。

北京三安光電有限公司副總經(jīng)理陳東坡給大家?guī)砹恕短蓟柙谛履茉雌囶I(lǐng)域的應(yīng)用及市場前景》的報告。陳東坡表示，碳化硅的高遷移率、高飽和電子漂移速度、款禁帶、高熱導(dǎo)率等特點，使得模塊具有電控模塊小型化、周邊元器件系統(tǒng)小型化、冷卻結(jié)構(gòu)簡單化的優(yōu)勢，有助于提升汽車能量轉(zhuǎn)換效率、增加續(xù)航里程。目前整車廠及Tier?1廠商正在積極引入SiC功率半導(dǎo)體，主要用在車載OBC、主驅(qū)逆變器、DC-DC等領(lǐng)域。碳化硅二極管正處于快速增長階段，全碳化硅模組市場最大，預(yù)計SiC在新能源汽車市場到2025年爆發(fā)。陳東坡詳細介紹了三安光電的發(fā)展歷程以及圍繞微波射頻、電力電子、濾波器、光通信等領(lǐng)域進行的產(chǎn)業(yè)布局。三安光電的碳化硅產(chǎn)品廣泛用于服務(wù)器電源、充電樁、光伏逆變器、不間斷電源UPS等，當(dāng)前客戶累計超過200家，完成了全產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合。

會議最后，馬博士與各位演講嘉賓和觀眾進行了互動，對寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來進行了展望，對各位演講嘉賓及參會觀眾表示感謝，并期待下次再見。