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赋能未来,勇往直前---科锐联合创始人发表SiC MOSFET十周年文章
录入时间:2021/3/17 17:22:56

21年3月17日,美国北卡罗莱纳州达勒姆讯——全球碳化硅技术领先企业科锐(Cree, Inc.)联合创始人兼首席技术官John Palmour博士发表了以《赋能未来,勇往直前:SiC MOSFET问世10周年的思索》为题的文章。

近二十年研发路,厚积薄发

在2011年,在经过了将近二十年的研发之后,科锐推出了全球首款SiC MOSFET。尽管业界先前曾十分怀疑这是否可能实现。在成功发布之前,普遍的观点是SiC功率晶体管是不可能实现的,因为太多的材料缺陷使其不可行。先前普遍的看法是不可能开发出可用的SiC MOSFET,基于SiC的氧化物绝缘体是不可靠的。科锐作为SiC MOSFET的开创者,坚定无畏的在这条充满荆棘但光明无限的道路上不断前行。因为我们始终相信MOSFET才是客户需要的“最终答案”,我们坚信可以通过SiC,开发出市面上最为强大和可靠的半导体。

在开发过程中,科锐探索了三种不同晶体结构,竭尽全力在降低成本的同时提高安培容量,提高了1000倍甚至更多!最初的晶圆尺寸仅有小指指甲大小。之后,科锐终于将基于3” 吋晶圆的SiC MOSFET推向市场。同时,以科锐的行事风格,并没有停歇下来去庆祝第1代SiC MOSFET的推出,而是迅速投入到了第2代产品的开发。

坚持不懈创新,再现生机勃勃

最初的阶段并非没有彷徨,但我们知道要想推动产业更多的采用,我们就必须不断地在降低成本的同时提升性能。在那段时间里,我们让许多原先认为不可能实现的人改变了观点。我们目睹了友商公司放弃了其他器件结构的选择,而开始朝向MOSFET迅速迈进。随着各个产业开始认识到SiC MOSFET可以适用于不同应用,我们看到了新的市场和垂直领域。

但即便是我自己,当时也没能全面意识到某些市场将来会变得多么巨大。我们认识到SiC MOSFET能在巨量的工业应用领域发挥关键作用,而电动汽车会是一个重要的赛道。我们知道其有潜力,但是我们很难想象这个机遇会有多么巨大,以及我们将助力电动汽车产业的塑造。

在采用SiC逆变器的特斯拉Model 3的推出之后,一切都发生了改变。在看到了采用SiC器件所能实现的功率密度和续航里程,各家汽车OEM厂商都开始争相研究如何在他们的汽车之中采用该项技术。

今天电动汽车产业的蓬勃发展,让我想到了我们公司历史上的另一个关键时期。我记得目睹了科锐LED业务的巨大发展浪潮。从90年代中期科锐LED在大众汽车仪表盘上的首次采用,到全行业对于固态照明的拥抱。我见证了公司之前的爆发式增长---而这一幕在今天又开始重现。

下一个十年,满怀期待

十年之前,我们身处一生一遇的增长曲线的初期阶段。现在,我们又迎来了这样的机遇。我迫不及待地想要看到未来十年我们将达到怎样的高度。

从一开始的不被看好到现在的万众瞩目,SiC MOSFET器件一鸣惊人的背后是几十年如一日的研发奋斗。科锐用实际行动向我们诠释了有志者事竟成的成功哲学。我们有理由相信,SiC MOSFET的未来将会无比光明。

SiC第三代半导体背景信息

阿里巴巴达摩院发布2021十大科技趋势,为后疫情时代基础技术及科技产业将如何发展提供了全新预测。“以SiC碳化硅、GaN氮化镓为代表的第三代半导体迎来应用大爆发”位列趋势之首。以SiC碳化硅和GaN氮化镓为代表的第三代半导体,具备耐高温、耐高压、高频率、大功率、抗辐射等优异特性,但受工艺、成本等因素限制,多年来仅限于小范围应用。近年来,随着材料生长、器件制备等技术的不断突破,第三代半导体的性价比优势逐渐显现,并正在打开应用市场:SiC元件已用作汽车逆变器,GaN快速充电器也大量上市。未来五年,基于第三代半导体材料的电子器件将广泛应用于5G基站、新能源汽车、特高压、数据中心等场景。

2021年3月发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,在科技前沿领域攻关专栏中也强调了要取得SiC碳化硅、GaN氮化镓等宽禁带半导体的发展。


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