碳化硅是第三代半导体材料的代表性材料具有宽禁带、高临界击穿电场、高电子饱和迁移速率和高导热率等优良特性。市场调研机构Yole长期看好碳化硅功率器件市场,预计到2029年碳化硅功率器件市场规模将达到100亿美元、2023-2029年年复合增长率为25%。
目前业内应用主要以平面型碳化硅MOSFET芯片为主。而沟槽栅结构的设计比平面栅结构具有明显的性能优势,可实现更低的导通损耗、更好的开关性能、更高的晶圆密度,从而大大降低芯片使用成本,却一直以来受限于制造工艺,沟槽型碳化硅MOSFET芯片产品迟迟未能问世、应用。
近期,国家第三代半导体技术创新中心(南京)打破平面型碳化硅MOSFET芯片性能“天花板”,历时4年不断尝试新工艺最终建立全新工艺流程,自主研发成功攻关沟槽型碳化硅MOSFET芯片制造关键技术,较平面型提升导通性能30%左右。
目前国家第三代半导体技术创新中心(南京)正在进行沟槽型碳化硅MOSFET芯片产品开发,推出沟槽型的碳化硅功率器件。预计一年内可在新能源汽车电驱动、智能电网、光伏储能等领域投入应用。