随着新能源汽车的普及应用，动力及续航各项性能备受行业及用户关心，以SiC为代表的第三代半导体材料，凭卓越的性能吸引着世界零部件供应商和新能源汽车行业的注意。SiC作为第三代半导体材料的典型代表，与第一代半导体材料硅（Si）相比，拥有更加优异的物理化学特性，使得碳化硅器件能降低能耗20%以上、减少体积和重量30%-50%，降低碳排放量20%以上，实现电力电子系统的高效化、小型化、轻量化和低耗化。因此，碳化硅电力电子器件将广泛应用于电动汽车、轨道交通、智能电网等重要国民经济领域。未来五年SiC车载需求爬升飞速，法国市场研究公司Yole预测，2023年起，SiC功率半导体全年产值年增幅将超过4成，其中在电动汽车领域的应用将以38%的年复合率增长，到2025年将超过15亿美元。

 

作为北京市建设国际科技创新中心主平台的北京经开区，早在此前就引导支持区内企业面向第三代半导体领域研发布局。世纪金光此前已研制成功了6英寸SiC单晶并实现小批量试产，研发的功率器件和模块也已大批量应用于新能源汽车、光伏、充电桩、高能效服务器电源、特种电源等领域，实现第三代半导体SiC关键领域全面布局。国际上部分国家在该领域起步早，6英寸SiC衬底已经量产，8英寸已研制成功。而国内，以4英寸为主，6英寸尚处在攻关阶段。世纪金光早在2010年落户经开区时就开始进行第三代半导体的研发工作。“制约SiC衬底发展的根本原因是质量和成本。”世纪金光相关负责人说，为了解决行业难题，世纪金光研发团队开发出新的晶体生长与晶片加工技术，提高晶片的出片率，降低成本50%以上，压低国际同类产品的价格；通过改造创新，实现了6英寸晶体生产的技术突破，缩小了与国外的差距。

 

北方华创开展SiC晶体生长设备和技术的研发攻坚至今已有十余年积累，具有一支成熟的装备及晶体生长工艺的研发团队。SiC晶片主要用来做成高压功率器件和高频功率器件，从2017年正式发布4英寸导电型SiC长晶设备解决方案并将首台设备推向市场以来，北方华创现已具备大尺寸、导电/高纯半绝缘型、粉料合成/晶体生长/晶锭热处理等多种技术路线的10余种设备机型，助力中国SiC企业实现高速发展。作为国内先进的半导体设备厂商，北方华创提出了“工艺研发指导设备研制，与大生产线紧密结合”这一科学的技术攻关路线，强调以客户需求为牵引，开发出能满足芯片生产线使用的工艺设备，并在实现工艺能力的过程中不断完善设备软硬件设计，从而快速、准确地满足用户要求，开拓先进高端设备的应用市场。

 

北京经开区不仅SiC研发布局抓住了先机，新能源汽车还率先应用。前不久，北汽新能源搭载第三代半导体SiC电机控制器的实车，在吐鲁番进行夏季高温试验，并在后续开展里程可靠性试验和冬季高寒可靠性试验，进一步验证SiC材料控制器在极端环境下的可靠性。