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IFWS:碳化硅功率电子器件技术进展追踪

碳化硅作为一种宽禁带功率器件,受到人们越来越多的关注。碳化硅器件的高频、高压、耐高温、开关速度快、损耗低等特性,使电力电子系统的效率和功率密度朝着更高的方向前进。在新能源发电、电动汽车等一些重要领域也展现出其巨大的应用潜力。

近日,第八届国际第三代半导体论坛(IFWS)&第十九届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA)于苏州胜利召开。本届论坛是在国家科学技术部高新技术司、国家科学技术部国际合作司、国家工业与信息化部原材料工业司、 国家节能中心、国家新材料产业发展专家咨询委员会、江苏省科学技术厅、苏州市科学技术局、苏州工业园区管理委员会的大力支持下,由第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)、中关村半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)、国家第三代半导体技术创新中心(苏州)联合主办。

期间,“碳化硅功率电子器件技术论坛“如期召开。该论坛由该分会由励德爱思唯尔信息技术(北京)有限公司、中国电子科技集团公司第四十八研究所、北京北方华创微电子装备有限公司、江苏博睿光电股份有限公司、南京芯干线科技有限公司、苏州博湃半导体技术有限公司、深圳市先进连接科技有限公司、江苏省第三代半导体研究院协办支持。

奥地利维也纳工业大学微电子研究所所长、教授Tibor GRASSER,国网智能电网研究院有限公司教授级高工杨霏,中国电子科技集团公司第四十八研究所、半导体装备研究部主任巩小亮,浙江大学特聘副研究员任娜,北京北方华创微电子装备有限公司 第一刻蚀事业部副总经理谢秋实,复旦大学副研究员雷光寅,东南大学教授刘斯扬,江苏博睿光电股份有限公司副总经理梁超,西安电子科技大学副教授孙乐嘉,南京芯干线科技有限公司董事长兼CTO傅玥,贺利氏电子中国区研发总监张靖,中国电子科技集团公司第五十五研究所刘奥,武汉大学工业科学研究院研究员张召富等来自国内外的知名专家、学者和企业代表共同参与,围绕碳化硅功率电子器件前沿技术分享主题报告。

江苏博睿光电股份有限公司副总经理梁超做了题为“第三代半导体封装用高性能陶瓷基板及金属化技术”的主题报告,报告指出,AlN陶瓷基板的热导率提升有利于助推其更广阔的应用前景;超高导热AlN陶瓷基板的低成本制造技术突破关乎AlN陶瓷基板材料能否进入更多应用领域的关键因素;高性能AlN陶瓷基板与DPC金属化技术的充分结合,将会更好的满足未来高密度封装的发展需求。

西安电子科技大学副教授孙乐嘉做了题为”SiC基等离子体波脉冲功率器件与应用研究“的主题报告,结合脉冲功率技术与发展趋势,分享了断开型 4H-SiC DSRD 器件和闭合型 4H-SiC DAS 器件研究进展。报告指出随着脉冲功率的超宽带、高频化、小型化、高效化的发展需求,SiC等离子体波器件突破了原有Si基器件的物理极限,在高阻断电压下,将器件开关速度稳定推至皮秒级,大幅扩展了脉冲功率技术覆盖的功率范围与时间尺度,在未来超宽带脉冲通讯与雷达、生物医疗及电子对抗等领域具有极广阔的应用前景;材料特性与终端结构对SiC等离子体波器件的性能影响显著,如何减少材料缺陷,优化体内电场分布,提出更优秀的终端结构阻止芯片边缘击穿仍是重大挑战。SiC等离子体波器件的皮秒级开关特性对电路寄生参数、离子注入与抽取控制精度更为敏感,对器件参数和电路参数的匹配提出更高要求,后续工作需要通过数值、解析模型建立器件的Spice模型,提高电路仿真与设计的准确性。

贺利氏电子中国区研发总监张靖做了题为”汽车电源模块用DtC无银Si3N4 AMB基板”的主题报告, 电源模块的包装配置,Si3N4衬底是最适合EV应用的SiC封装解决方案,2025年Si3N4基板市场份额显著增加,成熟的市场需要经济高效的解决方案,使用具有不同热性能的Si3N4板提供“足够好”的MCS,开发无银钎焊膏降低价格,通过提高生产力降低价格,

中国电子科技集团公司第五十五研究所刘奥做了题为“SiC MOSFET热阻精确测量技术研究”的主题报告,结合的数据,分享了研究进展与成果。报告指出,在传统的热阻测试方法中,器件的栅极氧化物状态是稳定的,并且在栅极受到电压应力之后,阈值电压不会漂移。人们认为,栅极偏置应力期间栅极氧化物状态的不稳定性导致了热阻测试过程中的误差。体二极管加热模式是SiC MOSFET热阻测量的最佳加热模式。

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