观察
当前,大尺寸SiC芯片正成为第三代半导体产业的核心发展方向,技术与可靠性均取得关键突破。在技术层面,主流衬底尺寸已从4英寸升级至6英寸,国际厂商率先实现8英寸SiC衬底的产业化应用,国内企业也在积极跟进。在可靠性方面,SiC芯片凭借材料本身的特性展现出显著优势,车规级可靠性逐步得到认证。

4月24日,2026年九峰山论坛的“新质半导体功率电子技术及应用高峰论坛“上,复旦大学特聘教授、上海碳化硅功率器件工程技术研究中心主任张清纯博士分享了大尺寸 SiC 芯片技术及可靠性进展,清晰地揭示了第三代半导体技术正在从“高端选配”走向“产业标配”的核心发展路径。
SiC成为多领域高效能革命的“刚需核心”
随着全平台All-SiC方案与800V高压架构成为主流趋势,1200V/750V SiC MOSFET芯片凭借其低导通电阻(Rds(on))、高电流密度的核心特征,正成为主驱电机的关键器件。性能、质量、成本与产能的协同提升,是推动其大规模应用的必要条件。新能源汽车无疑是当前SiC市场增长的“核心引擎”,但SiC的舞台远不止于电动汽车。
报告指出,低电阻SiC芯片作为第三代半导体的性能制高点,已成为新能源汽车 800V、光伏 1500V、超充、 AI 算力、工业等高效能领域的刚需核心器件。SiC 半导体产业发展迅速。随着器件价格下降及产能提升,在新能源各领域快速导入。其中,超快充领域,为实现480kW+的液冷超充模块,需要采用6–10 mΩ的超低阻芯片,助力单模块功率达到50-70kW,效率突破97.5%。光伏与储能领域,在1500V组串逆变器及2000V储能PCS变流器中,采用低阻SiC芯片可实现效率超过99%、高温不降额,并将设备体积减半。工业应用领域,在伺服驱动器及大功率电源中,SiC芯片凭借高频节能特性,甚至可实现与电机的直接集成。
SiC技术正以其“低损耗、高压高频、耐高温”的压倒性优势,全面替代传统的硅基IGBT/MOSFET,成为推动“双碳”目标实现与功率密度革命的关键硬件基石。
技术迭代,驶入8英寸晶圆量产新阶段
目前,以清纯半导体为代表的国内企业,其第三代(Gen 3)及增强型(Gen 3+)产品通过优化反向恢复电荷、降低寄生电容等技术,显著提升了器件的动态特性与开关“软度”。在产品关键性能指标(如Rdson*Qg FOM)上,已实现对国际先进水平的对标,展现了国产技术的快速进步。
更具里程碑意义的是8英寸SiC晶圆的量产突破。报告强调,8”SiC 晶圆制造的核心优势是规模化降本的引擎及推动全产业链升级的关键,是 SiC 从 “高端选配” 走向 “产业标配” 的核心支撑。清纯半导体已实现8英寸750V/1200V SiC MOSFET主驱及工业芯片的量产,并应用了先进的Gen 3+设计和工艺。该产品预计将于2026年6月启动客户验证,目前已在多家国内领先的8英寸晶圆厂进入批量生产、导入和启动阶段。国内SiC产业正式步入“8英寸时代”,为产能提升和成本下降提供了核心支撑,国内主流 SiC 晶圆产能走进 8”Foundry / IDM 模式共存阶段;
可靠性攻坚,面向极限工况,筑牢应用基石
随着应用深入,可靠性成为产业关注的焦点。报告系统分享了在静态参数退化、动态栅应力以及极限工况下的最新研究成果。其中,高温高湿反偏(H3TRB)测试,针对650V/750V芯片在极限工况下的测试表明,关键参数如击穿电压(BV)、漏电流(IDSS)和阈值电压(Vth)变化率均得到有效控制。栅极鲁棒性研究方面,针对SiC MOSFET开关速度极快带来的栅源电压干扰风险,研究指出清纯半导体芯片在负向瞬时过压下表现出较强鲁棒性。数据显示,器件可满足10年正常工作要求的负向瞬时过压阈值达-42.2V,能在更高压力下长期保证栅氧不被击穿,为系统设计的可靠性提供了关键数据支撑。
我国SiC半导体产业发展迅猛,随着器件成本下降与产能释放,正在新能源汽车、光伏、超充及工业等领域快速导入。国产大尺寸SiC芯片技术取得长足进步,用4-5年时间实现了与国际水平的对标,8英寸晶圆的量产更是规模化应用的关键一步。报告也指出,面向未来,产业仍需持续进行基础科学问题的创新迭代,以充分发挥SiC材料的优异特性;SiC MOSFET 动静态可靠性不断取得进展,针对极限工况的可靠性研究,仍是当前研发与产业化的重要内容。随着技术不断成熟与生态逐步完善,SiC芯片将更深层次地赋能能源革命与智能化社会建设,其产业化浪潮已势不可挡。
