【联盟动态】2021 CSC 化合物半导体先进应用大会苏州论剑

全球万物化合看中国，中国先进应用看苏州。2021年6月10日，由中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟协办，雅时国际商讯旗下智慧技术暨应用大会之化合物半导体先进应用大会走进苏州，与苏州及长三角地区的500余名听众朋友相聚在金鸡湖国际会议中心，共享电动汽车、5G、功率器件和化合物半导体的应用新技术，共图发展新未来。

今年十四五规划明确指出要大力发展化合物半导体能力，随着市场需求迎来井喷式增长，化合物半导体市场有望在今年驶入发展快车道。长三角地区半导体产业发展高地，苏州积蓄了世界领先地位的半导体产业实力，其中，和舰芯片股份公司是中国十大半导体制造企业，苏州敏芯微电子技术、苏州纳芯微电子技术公司、苏州感芯微系统技术等五家公司全部进入中国半导体EMES十强企业。 纳维科技、苏州晶湛、苏州能讯和英诺赛科等宽禁带半导体知名公司正引领着苏州化合物半导体产业的集聚。

本次化合物半导体先进应用大会活动有幸得到中科院纳米所，姑苏实验室，中韩研究院等当地企业大力支持，吸引了Navitas，GaN System，英诺赛科，晶湛，纳维，能讯，氮矽科技，量芯微等硅基GaN领军企业高层齐聚一堂，同时诚邀蔚来，大陆汽车，博世等不少新能源汽车领域相关技术专家倾情参与。重磅嘉宾坐镇，全天会场座无虚席，后排临时加凳后仍有观众不断涌入，活动人气持续火爆，研讨交流气氛浓烈。

产业链蓄势引而待发

新技术赋能再增助力

近年来，电动汽车兴起，许多全球汽车制造商和汽车供应商也都引入了创新的传感器、地图应用、连接平台和其他新技术。这些改进与电动汽车(EV)的扩张相结合，将会改变汽车市场——包括公共和私人交通，以及货物运输的市场。汽车电子无疑是近年来最热门的投资方向之一。第一位演讲嘉宾、《化合物半导体》技术顾问周贞宏博士带来的就是“化合物半导体在汽车电子中的应用和投资机会”的精彩分享。

周贞宏博士在演讲

周博士指出化合物半导体SiC和GaN处于产业即将爆发阶段，处于80年代硅的状态。而汽车电子是化合物半导体的重要应用场景。在万亿美金汽车产业中，有数百亿美金汽车芯片，而其中很大一部分就是功率芯片，而在电动汽车中功率芯片占比会更高。2018年之前业界对碳化硅的车规应用都持谨慎观望态度，2018年因特斯拉率先在主驱中使用全碳化硅模块，打开了碳化硅的“上车”之门，业界进而很亲睐碳化硅，极大推动了碳化硅的规模产业之路。

当前碳化硅在器件层面固然价格很高，但因电感等被动元件及冷却系统的成本大大降低，碳化硅的系统成本仍然具有优势。随着电动汽车及充电桩市场的高速增长，碳化硅在与硅的竞争中，不断渗透和取代，业界比较乐观的估计是到2024年世界碳化硅器件市场规模将达50亿美金。在资本大量涌入宽禁带半导体技术的当下，简单重复的同质化项目需要慎重，创新技术路线&解决行业痛点项目，如化合物半导体材料生长（创新方法）、工艺处理（提高利用率和成品率）、设计应用（结构性能成本）、封装测试（材料工艺散热）或许是好的赛道。

中国有巨大的市场，化合物半导体领域与国际差距不大，需要积累经验、加强产学研合作，不断创新，我们就有机会打造世界级化合物半导体公司。在资本界要专注化合物半导体材产业链与全球同步布局，投资并购海外技术公司，对接中国市场，快速提升公司规模，创造更大价值。

第二位演讲的嘉宾是来自MRSI Systems，Mycronic Group战略营销高级总监周利民先生。由于化合物半导体在光通信系统、高密度数据存储和5G物联网传感器等5G器件中发挥了关键作用，而对于这些光电器件来说，芯片键合工艺技术是保证器件长期可靠性的关键技术。因此他以“5G应用中化合物半导体芯片键合解决方案的探讨”为题，与现场观众一同探讨实现高可靠和长寿命化合物半导体芯片键合所面临的一些挑战，同时也介绍了先进的芯片键合解决方案，使部署在快速增长的5G市场的化合物半导体器件具有高度可靠的封装。

周利民先生演讲中

随着科技发展，新的芯片技术层出不穷，传统的硅衬底材料制作的器件已经无法满足包括5G要求的高速率数据通讯，无人驾驶引领的激光雷达，手机快充中使用到的电源管理以及量子计算等特殊场景的需求。从第二代砷化镓材料在射频，激光器，光伏电池的工业化使用，到如今第三代氮化镓，碳化硅，磷化铟等材料在光电，功率器件上的普及，可以看出化合物半导体的应用将会越来越广泛。因此，第三位嘉宾——牛津仪器科技（上海）有限公司 China Country Manager 陈伟先生，便带来了“先进化合物半导体芯片加工技术介绍”这一演讲。众所周知，牛津仪器等离子体专注化合物半导体器件加工技术的研发生产40多年，在刻蚀和沉积领域积累了大量的经验，能满足用户从研发到量产不同阶段的需求。

陈伟先生在演讲中

第四位分享嘉宾是来自科锐（Cree | Wolfspeed） 中国区销售和技术负责人张三岭先生。近年来，碳化硅在多个市场中的应用正在呈现加速趋势。EV，包含BEV和燃料电池汽车持续快速发展中，碳化硅是助力技术进步的重要器件。在新能源领域，碳化硅正在帮助制造商提升系统效率，提升功率密度以降低体积和重量，同时降低系统成本。充电桩，储能和数据中心等高耗能应用都在从碳化硅器件受益。因此，他以“加速中的碳化硅市场应用”为题与现场观众进行了精彩的技术分享。

张三岭先生在演讲中

承接上一位嘉宾以碳化硅为主题的分享，安森美半导体首席碳化硅应用专家吴桐博士带来了“SiC功率模块设计的热性能挑战”的演讲。众所周知，SiC功率器件和模块的应用离不开驱动电路及其相应的芯片。然而，大多数驱动电路芯片都是普通的硅器件，均不能耐高温，其若能在高温如175℃下工作1000小时，已经是凤毛麟角了。另外，耐高温只是问题的一方面，更严重的是高温时器件性能的一致性问题。普通硅器件在70℃之上性能弱化得非常之快，因此在高温下无法应用。如何解决这些问题，是他分享的重点。

吴桐博士在演讲中

上午场最后一位分享嘉宾是来自欧波同（中国）有限公司市场部总监顾群先生。由于化合物半导体正在飞速发展，而性能的基础是纳米级的微结构，所以对微结构的显微分析尤为重要，其中扫描电镜和透射电镜是重要的分析、表征工具，近年来赛默飞电镜技术的发展，为化合物半导体行业的科研和品控提供了重要的技术支撑。顾群先生以“欧波同显微分析解决方案”为题对电镜的行业应用解决方案、欧波同的业务及其在行业发展中能够作出的贡献做了介绍。

顾群先生在演讲中

大会信息量高度密集，就连午休时间都有OMDIA的功率半导体首席分析师Richard Eden带来特别分享“碳化硅和氮化镓功率半导体市场：预测和关键参与者”。他先简要介绍了Informa Tech及其市场研究报告的范围。接下来就是市场预测和趋势分享。他列出了重要器件制造商和开发商名单，解释了最近的市场变化，并对 SiC 和 GaN 功率器件市场的发展趋势作出了研究预判。按产品和应用领域讨论了SiC 和 GaN 功率器件的市场预测。他还介绍了SiC分立器件和模块供应商的市场份额估算。

下午场的分享同样精彩。首先是英飞凌科技（中国）有限公司首席碳化硅应用专家郝欣博士带来的“CoolSiC技术及其应用”的演讲。

近年来，随着碳化硅功率器件技术的逐渐成熟，其应用领域也越来越广。但是碳化硅的可靠性以及如何用好碳化硅器件仍然是厂商关注的重点。本讲座从碳化硅可靠性原理和测试出发，介绍了英飞凌碳化硅器件的高可靠性和易用性，以及产品规划。

英飞凌CoolSiCTM MOSFET采用Trench沟槽栅结构，导电沟道从水平的晶面转移到了竖直的晶面，大大提高了表面电子迁移率，使器件的驱动更加容易，寿命更长。相比于其它SiCMOSFET, CoolSiCTM MOSFET有以下独特的优势：CoolSiCTM MOSFET推荐驱动电压为15V，与现在Si基IGBT驱动需求兼容。

CoolSiCTM MOSFET典型阈值电压4.5V, 高于市面常见的2~3V的阈值电压。比较高的阈值电压可以避免门极电压波动引起的误触发。CoolSiCTM MOSFET有优化的米勒电容Cgd 与栅源电容Cgs比值，在抑制米勒寄生导通的同时，兼顾高开关频率。具有极低的Qrr与良好的鲁棒性。CoolSiCTM MOSFET提供芯片，单管，模块多种产品。

综上所述，CoolSiCTM MOSFET是一场值得信赖的技术革命，凭借它的独特结构和精心设计，它将带给用户一流的系统效率，更高的功率密度，更低的系统成本。英飞凌一直走在SiC技术的最前沿，与用户携手前行，面对碳化硅应用市场的挑战，从容应对，无惧未来。

郝欣博士在演讲中

除了碳化硅，氮化镓也是近年热点。氮化镓半导体器件主要可分为GaN-on-Si（硅基氮化镓）、GaN-on-SiC（碳化硅基氮化镓），GaN-on-sapphire（蓝宝石基氮化镓）等几种种晶圆。其中，GaN-on- sapphire主要应用在LED市场，但也有一些厂商也在尝试在半导体领域使用GaN-on- sapphire，例如PI，PI的氮化镓技术源于其对LED的积累，所以，当半导体产业刮起氮化镓热潮时，PI选择了用GaN-on- sapphire来打入市场，OPPO在其去年的氮化镓充电器中选用了PI的方案。在GaN-on-Si、GaN-on-SiC之间，由于硅基氮化镓性价比较高，也使得硅基氮化镓成为了目前半导体市场主流，但也有些市场人士认为，GaN-on-SiC在未来还大有可为，所以各个代工厂也选择了不同的路线。接下来发言的是就来自能讯半导体代工服务部总监黄宏达先生，他就《助力第三代半导体的应用和市场发展- 氮化镓mmic的代工服务》这一话题进行了精彩分享。

黄宏达先生在演讲中

下一位演讲嘉宾——来自英诺赛科（珠海）科技有限公司的高级市场总监柯善勇先生也分享的氮化镓主题。随着5G的普及，5G应用像一个巨大的引擎带领我们走入一场产业革命，也带我们走进高度智能化和信息化时代，而这样的新时代对半导体材料的需求也发生了重大变化。他从硅基氮化镓的特性和优势刚好能够满足5G时代对半导体材料的需求这一角度切入，以“硅基氮化镓产业发展“芯”机遇”为题进行了分享。

柯善勇先生在演讲中

第三位分享氮化镓主题的嘉宾是iMEC Sr.Business Development Mangager Denis Marcon。他给现场观众作了“当前和下一代8英寸GaN技术：分立器件，功率IC和1200V技术”的演讲。在演讲中，他首先回顾了Imec的8英寸Si基 GaN增强型器件技术的现状。然后，深入探讨了Imec的GaN-IC技术，并举例说明使用该技术的可行性。最后，展示了Imec的8英寸1200V GaN-on-QST外延技术的最新成果，以及实现1200V +GaN技术应用的Imec路线图。

Denis Marcon在演讲中

最后压轴出场的，是CSconnected Limited Director Chris Meadows，CSconnected Ltd代表着世界上第一个在英国南威尔士迅速发展的化合物半导体集群，在化合物半导体技术的合作研发方面拥有悠久的历史，并具有强大的定位优势，可以为未来提供大量机会及尖端技术。由于疫情的缘故，两位海外专家都是从海外远程连线。Chris Meadows带来了“合作助推化合物半导体发展”的专家演讲。结束之后，现场观众还举手向他提问，与他进行了互动。

Chris Meadows在演讲中

圆桌论坛激起唇枪舌战

五位嘉宾引领头脑风暴

嘉宾演讲结束后，是“唇枪舌战”的圆桌论坛环节。本次圆桌论坛的主题是《氮化镓功率技术的发展、机遇和挑战》。氮化镓(GaN)被誉为继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料，具有带隙宽、原子键强、导热率高、化学性能稳定、抗辐照能力强、结构类似纤锌矿、硬度很高等特点，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用等方面有着广阔的应用前景。本次圆桌论坛请到了Navitas纳微半导体中国区应用中心高级总监徐迎春、晶湛半导体市场总监朱丹丹博士、能讯代工服务部总监黄宏达、英诺赛科 高级市场总监柯善勇、GaN Systems中国区总经理Tony Li五位嘉宾参与。

五位嘉宾就业界关心的一系列焦点问题如“近两年消费电子快充作为氮化镓电力电子器件的一个杀手级应用，使得氮化镓在产业、资本界备受热捧，请问在市场层面，快充市场到底有多大（分解到外延、器件分别又是多少？），市场渗透及推进速度如何？从技术层面（包括外延、设计&制备、封装、应用等）氮化镓快充的发展方向是怎样的？低成本是硅基氮化镓的突出优势，但是高压及高可靠性一直也是硅基氮化镓最让人担心的地方，怎么突破这些障碍？或者说在此突破基础上，除了快充之外，硅基氮化镓下一个最快实现的杀手级应用场景可能出现在哪里？车规应用应该是功率器件的最大核心市场，现今碳化硅已在该领域开始渗透，并逐步上量。氮化镓最快何时能够规模“上车”？以及如何更快地缩短这个时间？以及将来与碳化硅会是怎样一种竞争格局？在电力电子领域，氮化镓与碳化硅是打的不可开交，但在射频领域却是合作无间，半绝缘碳化硅基氮化镓HEMT器件在5G宏基站领域已有半壁江山，在市场层面，5G宏基站PA市场到底有多大（分解到衬底、外延、器件分别又是多少？）在技术层面（包括外延、设计&制备、封装、应用等），5G用器件的发展方向是怎样的？由于功率、频率等性能受限，硅基氮化镓射频应用一直没有很好的起色，主要的技术问题在哪里？如何去解决这些障碍？硅基氮化镓射频应用将来的走向如何？”等，都纷纷从不同的视角分享了各自独特的见解，并与观众进行了热烈的互动。最后，各位嘉宾都以对氮化镓产业强烈的热爱之情，由衷的表达了对该产业的深切寄语。

成果丰硕任君采撷

贸促合作相互成就

本次大会所有展商都有自己的展台，还有什么比得上现场演示、观看和实时的交流呢？

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展商风采

一场成功的会议，背后是一群可敬可爱的赞助商，他们慷慨有爱又有远见，为我们此刻美好相聚做出了卓越的努力。主办方为了表达十足的诚意，会场上孙钱主任及陆敏主编，亲自为所有的嘉宾讲师颁发纪念证书，没有登场演讲的赞助商，也衷心感谢他们传递的宝贵经验与正能量。这里将他们一一点名，如书一纸情长，回馈并送去感恩之心：

牛津仪器科技（上海）有限公司

英飞凌科技（中国）有限公司

安森美半导体(ON Semiconductor)

科锐（Cree | Wolfspeed）