電子發燒友網報道（文/李誠）功率器件從硅基向碳化硅的轉型，成為了半導體集成電路領域快速發展的一個縮影，對整個電力電子行業的發展具有重大的影響。

碳化硅功率器件彌補了硅基功率器件無法觸及的高度，提升了功率器件的性能和應用場景。目前，碳化硅功率器件在電動汽車領域與光伏發電領域的應用較為普遍，碳化硅功率器件提升了電動汽車的續航里程，縮短了充電時間，同時提高了光伏發電的轉換效率。在國家倡導使用清潔能源的政策背景下，碳化硅在國內市場有著廣闊的發展空間和需求。

據IHS Markit預測，至2027年全球碳化硅功率器件市場規模有望突破100億美元。隨著電動汽車（EV）、光伏發電行業的迅猛發展，碳化硅功率器件的百億賽道正式開啟，國產碳化硅企業迅速就位。

華潤微國內功率器件龍頭企業

華潤微是國內功率器件、產品解決方案的主要提供商。擁有多條晶圓產線，具有獨立完成晶圓制造、封裝、芯片測試的能力。在功率器件方面，華潤微掌握了溝槽型SBD先進的功率器件設計技術和生產工藝。據華潤微2021上半年財報顯示，上半年實現營收44.55億元，同比增長45.43%。其中，功率器件是營收增長的主要來源。

從官網信息顯示來看，華潤微的碳化硅功率器件目前只有電壓等級為650V和1200V的碳化硅二極管兩種品類，碳化硅MOSFET還并未正式推出。華潤微650V和1200V的碳化硅二極管均屬于工業級產品，額定電流覆蓋了2A至40A，可以滿足客戶對不同電壓、電流的需求，產品主要是面向光伏發電、UPS、汽車充電樁等應用領域，同時，華潤微官方表示，工業級的碳化硅二極管也可在車載高壓OBC產品中應用。在產能方面，華潤微的碳化硅二極管是在自有的6英寸晶圓產線進行生產的，出貨量穩定，保證了市場貨源的充足。目前，華潤微正在研究的第四代碳化硅二極管產品，在技術上獲得了新的突破，產品綜合性能已經實現與世界水平平齊。

碳化硅MOSFET方面，此前已有媒體報道，華潤微的碳化硅MOSFET將于11月的第一個周末發布，補齊華潤微在碳化硅領域的產品空缺，但遲遲未見新品的露面。11月11日，據電子發燒友網記者了解到，原本定于11月，在重慶發布的碳化硅MOSFET，因疫情影響新品發布延期，預計新品碳化硅MOSFET將會在12月推出。

碳化硅晶圓產線方面，在其他國內企業還在積極布局碳化硅產業時，華潤微的6英寸晶圓產線在2020年下半年就已經進入了投產狀態，該產線按計劃，月產能在1000片左右。

泰科天潤國內碳化硅功率器件倡導者

泰科天潤，碳化硅功率器件解決方案的主要提供商，近年來不斷融資，擴大碳化硅產業規模，推動國內碳化硅在各個領域的發展。泰科天潤采用的是IDM的生產模式，實現了產線的自主可控。

泰科天潤通過專有的設計技術，利用溝槽結構設計碳化硅肖特基二極管，既保證了阻斷電壓的大小，還增大了二極管陽極區域的接觸面積。進而降低了二極管的導通電阻，減小了系統損耗。泰科天潤的碳化硅肖特基二極管有600V/2A-100A、1200V/2A-50A、1700V/5A -50、3300V/0.6A-50A，4個不同電壓等級系列的產品。其中，第四代電壓等級為1200V的碳化硅肖特基二極管通過了AEC-Q101車規級可靠性認證。同時，泰科天潤第五代650V的碳化硅肖特基二極管G51XT，采用了SOD-123的封裝，厚度只有1mm，是全球首款最小的碳化硅二極管，這款產品很好地解決了寄生電感的問題。因為體積較小的優勢，非常適合應用于手機電源適配器等對器件體積要求嚴格的器件中。

泰科天潤的碳化硅功率器件，與同等電壓等級下其他廠商的產品相比，泰科天潤的產品面積更小，在不改變產品面積的前提下，通過優化，碳化硅功率器件的抗浪涌能力能達到10倍甚至更高。

在產能方面，泰科天潤目前有兩條晶圓產線，分別為4英寸和6英寸的碳化硅晶圓產線處于運行狀態，這兩條產線的晶圓制造良率都控制在了90%以上。其中，湖南的6英寸產線計劃年產能6萬片，據預計，將會帶來13億的年產值。

基本半導體國內第三代半導體領軍企業

基本半導體團隊，有著國內外多位知名高校和研究機構的博士帶隊，該企業的業務主要是面向碳化硅功率器件材料的生產、產品的設計、制造以及封測。基本半導體采用IDM的垂直產業模式，加快企業在碳化硅領域站穩腳步。

在碳化硅二極管方面，基本半導體基于自身在碳化硅外延層的優勢，開發了B1D10K02Q。B1D10K02Q是一款碳化硅PiN二極管，這款二極管的能承受10kV的反向電壓，阻斷電壓為14kV，與傳統的二極管相比，這款芯片的開關頻率更快。在高壓系統中應用能夠降低元器件的使用數量，降低電路的設計難度，提高系統的可靠性。B1D10K02Q采用的是4英寸的晶圓產線，產品良率可達到90%以上。

為順應市場的需求，基本半導體還推出了，采用SMBF封裝小尺寸的碳化硅肖特基二極管B2D04065V，面積僅為19平方毫米，主要應用于快充電源適配器中。B2D04065V的電壓等級為650V，正向導通電壓為1.35V，為降低碳化硅肖特基二極管的浪涌電壓和高溫工作狀態的系統損耗問題，采用了襯底減薄工藝。同時該工藝的加入，在晶圓生產過程中還可以減少傳片時晶圓發生缺口或裂縫等情況，從而提升晶圓制造的良率。
基本半導體的碳化硅MOSFET，大多集中在1200V的電壓等級，額定電流在20A至114A之間。基本半導體1200V的碳化硅MOSFET具有較高的可靠性，主要體現在高柵氧壽命、穩定的高擊穿電壓、短路耐受等方面。基本半導體1200V的碳化硅MOSFET的擊穿場強為10MV/cm，據官方表示，在負關斷電壓為20V的應用中，柵氧壽命在200年以上。同時，1200V碳化硅MOSFET的實際最高耐壓值為1528V，即使在實際應用中出現尖峰電流，對系統的影響也不大。在產品設計時，基本半導體對1200V碳化硅MOSFET進行了優化，將產品短路的耐受時間提升至6μs，進一步保護了系統的安全性。

在晶圓產線布局方面，基本半導體的深圳坪山的第三代半導體產業基地和南京制造基地，在2020年相繼開工，南京基地預計2021年年底開始投產，坪山基地預計2022年投產，這兩個基地均有碳化硅產品的生產，屆時國內碳化硅產能將會有所提升。

結語

如今，碳化硅功率器件市場需求爆發，國內企業也抓住了碳化硅發展的風口，大力發展碳化硅功率器件。同時，國內很多碳化硅企業都采用IDM的垂直產業模式，加速碳化硅功率器件產業的布局，瓜分市場紅利。