濟南市碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展規(guī)劃

1、濟南市高性能半導體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展規(guī)劃（2013—2020年）以碳化硅、氮化鎵、鈮酸鋰為代表的高性能半導體晶體廣泛應用于信息傳輸、光存儲、光通訊、微波、LED、汽車電子、航空航天、高速列車、智能電網(wǎng)和超高壓輸變電、石油勘探、雷達與通信等國民經(jīng)濟和軍工領域。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，碳化硅、鈮酸鋰等高性能半導體材料、器件和應用產(chǎn)品需求日益旺盛。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國年進口高性能控制器件和光電子器件超過3000億美元。為加快培育我市高性能半導體產(chǎn)業(yè)集群

2、，建設國內(nèi)領先、國際先進的產(chǎn)業(yè)基地，特制定本規(guī)劃，規(guī)劃期為2013年—2020年，近期為2013—2016年。本規(guī)劃所指的高性能半導體產(chǎn)業(yè)主要包括：碳化硅、鈮酸鋰等晶體材料制備和加工，碳化硅、鈮酸鋰薄膜器件及下游應用產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)，相關裝備制造，產(chǎn)業(yè)鏈涉及的關鍵配件和配套產(chǎn)業(yè)等。一、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀（一）碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。碳化硅單晶材料是目前發(fā)展最為成熟的第三代半導體材料，其禁帶寬度是硅的3倍，飽和電子漂移速率是硅的2倍，臨界擊穿電場大

3、于硅的10倍或砷化鎵的5倍，熱導率是藍寶石的20倍或砷化鎵的10倍，化學穩(wěn)定性好，在高溫、高壓、高頻、大功率、光電、抗輻射、微波等電子應用領域和航天、軍3硅基金氧半場效晶體管（MOSFET），已經(jīng)應用在太陽能發(fā)電用逆變器、高電壓輸出DCDC轉(zhuǎn)換器以及馬達驅(qū)動用逆變器等裝置中。三菱電機利用碳化硅基肖特基二極管（SBD）和碳化硅基MOSFET生產(chǎn)的電機變頻器，與硅基器件制造的同類產(chǎn)品相比功耗減少70%，整機體積減小75%。羅姆公司推出的第二

4、代碳化硅基SBD和碳化硅基MOSFET產(chǎn)品，已在大金空調(diào)、鐵路用逆變器、阿爾斯通高速鐵路、光伏發(fā)電系統(tǒng)和電動汽車用快速充電器中使用。飛兆公司的碳化硅基雙極結(jié)型晶體管（BJT）產(chǎn)品，與硅基同類產(chǎn)品相比耐壓值更高，損耗值降低30～50%，輸出功率提升40%。國內(nèi)對碳化硅電力電子器件的研究始于20世紀末。從2004年開始，國家通過實施一系列科技計劃，大力支持引導碳化硅電力電子器件及相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在碳化硅器件結(jié)構(gòu)設計及建模、器件制造工藝技術等方

5、面開展了廣泛研究。南車時代電氣與中科院微電子所合作開發(fā)了600V和1200V20A碳化硅SBD器件工程片、碳化硅MOSFET器件樣品。濟南市半導體元件實驗所、濟南晶恒電子有限責任公司聯(lián)合國內(nèi)有關單位承擔了國家碳化硅器件重大專項項目，開展了碳化硅肖特基二極管項目的研制。但總體上，我國在高壓碳化硅電力電子器件制造工藝技術、產(chǎn)業(yè)化推廣方面與國外存在較大差距。近年來，美、日和歐洲發(fā)達國家均把發(fā)展碳化硅半導體產(chǎn)業(yè)列入國家戰(zhàn)略，聚集精英人才，投入巨