【又一国产芯逆袭之门！特斯拉带飞，国内多位大佬谈碳化硅 如何跑得更快更远 - 原创 ZeR0 芯东西 2022-7-04 发表于北京】
碳化硅SiC的春天，终于来了！
“双碳”战略开启了新能源转换黄金时代，也开启了功率半导体发展的黄金时代。这一趋势下，拥有优越性能的碳化硅，正成为功率器件的宠儿。用碳化硅器件全面替代硅器件做能量转换，能极大提高能量转化效率，大概会降低75%以上的能量损耗。其经济效益毋庸置疑是巨大的。
这个被特斯拉带飞的第三代半导体材料，正迎来爆发式增长。国家政策也在大力扶持：“十四五”规划和二〇三五远景目标纲要，明确指出“支持碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体发展”。
随着新能源汽车、人工智能、光伏风能发电、大数据、5G通信等一系列新应用领域的出现，以碳化硅为代表的第三代半导体正呈现蓬勃之势。
相比硅和砷化镓等半导体材料，在碳化硅等第三代半导体领域，我国与国际巨头之间的整体技术差距相对更小，更有希望实现换道超车，降低国际供应链的风险。
但与此同时，国内碳化硅产业链发展仍面临重重挑战，任重道远。当下国内碳化硅半导体的单晶材料、衬底、器件研发面临哪些核心痛点？接下来产业链发展还需怎样的助力？
在6月26日举行的“2022中国·南沙国际集成电路产业论坛”宽禁带半导体论坛上，山东大学晶体材料实验室、南砂晶圆创始人兼首席科学家徐现刚教授，广东芯粤能CTO相奇，中电化合物董事潘尧波，上海瞻芯电子CTO陈俭等专家发表主题演讲，分享了来自产业一线的观察和思考。
1. 碳化硅爆发式增长新能源汽车成主战场
碳化硅材料有半绝缘型和导电型两种衬底。半绝缘型主要应用于以5G通信、国防军工、航空航天为代表的射频领域；导电型主要用于制造功率器件，用在以新能源汽车、“新基建”为代表的电力电子领域，这也是当前碳化硅的主赛道。
第一个吃螃蟹的是马斯克的特斯拉。特斯拉Model 3率先将意法（ST）的碳化硅MOSFET功率模块应用到负责控制电动机的主逆变器中，证明了碳化硅技术足够成熟，并具有显著优势。
上海瞻芯电子CTO陈俭将“特斯拉的Model 3”类比“2007年的iPhone 4”，这是他决心离开做了21年的硅、转向碳化硅行业的原因。他回忆道，2014~2015年的碳化硅模块，据称已经将功率提高10%、体积缩小57%、重量降低40%，而现在比当时做得还要好。
新能源汽车的爆发，引发了一波碳化硅的“上车潮”。
特斯拉、保时捷、比亚迪汉、现代等纷纷在上碳化硅，碳化硅逐渐成为了高端汽车的标配；国内小鹏、蔚来、理想等造车新势力，都已推出或宣布推出碳化硅模块；宇通客车、上汽、北汽也在做这方面的筹备工作，而且商用车领域更容易导入一些新技术。
据法国知名行业咨询机构Yole预测，2022年车用碳化硅器件占比达68.8%，到2025年碳化硅功率器件的市场规模有望增至25.62亿美元，复合年增长率约30%。碳化硅之所以适合做功率器件，根由在于其材料性能。
碳化硅的禁带宽度是硅的3倍，热导率是硅的3倍，电子饱和速率是硅的2倍，最重要的是临界击穿电场是硅的8-10倍。因此，碳化硅器件有耐高温、低导通电阻、开关速度快、耐高压等特点，使得碳化硅系统更小、更轻、能效更高、驱动力更强。
广东芯粤能CTO相奇分享了一组预测数据，到2030年，中国大陆年度用电总量将超过10.5万亿度，如果用碳化硅器件全面替代硅器件做能量转换，那么每年可以节约上万亿度的电，这一数目，相当于10个三峡大坝的年发电总量。
到2030年，新能源车的销售量将增长9倍，光伏的装机量将增长5倍，碳化硅将大有用武之地。再加上缺货浪潮的助推，如今进口材料供货紧俏、一再延期，倘若国内碳化硅材料供应商发力赶上，这将为国产材料的导入打开一个突破口。
2. 8英寸时代到来但量产还要等三四年
碳化硅产业链覆盖从最上游的碳化硅粉，到晶锭、衬底、外延，再到晶圆，以及封装后的单管和模块，最后到交付应用。这种半导体材料的历史，最早可追溯至1885年，瑞典科学家发明了碳化硅生长装置，将核心原材料沙子和木炭加热到1500℃左右，通过导电，引发自蔓延反应，得到碳化硅单晶。但此前因材料技术和设备的限制，碳化硅长期没有发展起来。山东大学晶体材料实验室、南砂晶圆创始人兼首席科学家徐现刚教授介绍说，碳化硅单晶的研究可以分为三个阶段：第一阶段是90年代光电应用，碳化硅作为衬底，成功应用在光电领域；第二阶段是微波电子，我国做的已经不比国外差；第三阶段是功率电子应用，希望上下游通力合作，在这方面赶超国外。经过30多年的研发，国内碳化硅研究已具备一定条件，可以为器件研发提供衬底材料。
碳化硅衬底正不断向大尺寸方向发展，衬底尺寸越大，单位衬底可制造的芯片数量越多，单位芯片成本越低。目前业内主要量产产品集中在4英寸及6英寸，并演化向8英寸。国外在十年前突破了6英寸衬底技术，在“十三五”期间攻克了8英寸衬底技术。国际行业龙头科锐今年成功将8英寸衬底导入量产，全球首条8英寸晶圆工厂已经通线，很快就要建第二个8英寸碳化硅器件生产厂。在产业化方面，国内碳化硅企业已完成4-6英寸的升级。徐现刚教授谈道，目前国内已有8英寸碳化硅，与国际差距在2~3年之内，这个差距会越来越小。国内4英寸碳化硅晶体在2010年出现，从2017年4英寸导电衬底开始批量销售，中间间隔7年时间；国内6英寸批量销售是2019年，从研发开始也用了三四年。
中电化合物董事潘尧波判断，4寸的量会越来越少，6寸是当前主流，8寸是发展趋势，8英寸如果今年出来，按以往时间周期推演，需要等到2025年、2026年才能导入量产。
在他看来，“8英寸时代到来”还面临一些挑战，包括籽晶依赖于扩径、晶体良率、晶体质量、8英寸衬底加工、成本、生态等方面的问题，希望产业上下游紧密协同来解决问题。据他分析，根据中国电子材料协会统计数据，目前国内碳化硅规划投资300亿元，规划年产能200万片。2020年全国碳化硅产量约11万片，其中还包括很大一部分4英寸产量。规划的产能存在一定水分，规划的投资量偏大，实际落地的投资量有衰减，所以规划产能大于落地产能。从产能到产量，涉及到良率、成本、设备问题，据其统计，目前国内的长晶炉超过3000台，但实际供货量很少，今年6英寸的量大概率能超10万片，不过离需求情况还有很大的差距。汽车对材料有非常高的可靠性要求，这就引申到材料质量需要更高的要求，国内很多材料还在验证中，能满足车规级要求的占比不高。因此潘尧波判断，碳化硅材料，特别是车规级材料，会长期偏紧。他建议8英寸的扩展可以适当慢一点，如果材料供应不及却投了大量设备，这些产能则会空置，将导致产生很多投资的成本。
3.国内产业链面临的外忧与内患
目前碳化硅材料和功率器件都主要由海外企业垄断。器件方面，五家头部企业来自欧洲、日本、美国，合计市占率约90%；材料方面的垄断更加集中，Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ全面领先衬底市场，Wolfspeed和昭和电工两巨头几乎垄断外延片市场。国内碳化硅产业链则相对集中在长三角、京津冀和粤港澳大湾区。
相奇认为，国内碳化硅产业链面临着全面挑战：
1、碳化硅材料。
国内长晶技术和国际先进水平仍有距离，8英寸至少还需要2~3年才能追赶并突破，带动外延的发展。目前技术相对成熟，但设备还需要依赖于进口。
2、器件设计。
受限于制造工艺水平，材料优势没有被充分发挥，包括器件结构的优化创新，因为工艺能力的限制比较欠缺，生态也有待完善。
3、器件制造。
首先，衬底外延成本占比高，合资占比大概超过了50%；其次，器件良率受限于材料的缺陷及质量；其三，缺乏大规模的生产平台，过去碳化硅的规模相对较小，生产模式基本是实验室和小规模的小作坊模式；其四，专业设备还需要依赖于进口。
4、模组封装。
需找到更耐高温的封装材料，因为封装尺寸更小，散热及可靠性的要求更高。
5、汽车厂商。
问题是“缺芯”，尤其是“缺中国芯”。他总结道，国内碳化硅产业的强项是产业链较完整，弱项是现在成本还很高，尤其是在材料方面需要一些突破，其次是国产设备很少，专业设备还需依赖进口。我国的碳化硅产业链发展还需要平衡，才能与国外巨头进行竞争。
为什么碳化硅这么贵？
潘尧波解释说，碳化硅的成本很高，晶体存在质量、尺寸、厚度、良率、成本等痛点，且部分石墨依赖进口，供应紧张。碳化硅是硬脆材料，硬度仅次于金刚石，加工难度较大。
简单的衬底加工工序是从晶锭出来，做多线切割，做倒角，然后做研磨、CMP、清洗、检验，最后出货。其中切碳化硅，6英寸切一刀需要120小时左右，8英寸切一刀需要200小时左右，中间不能出任何差错，否则对切的质量会造成很大的影响。
相对于衬底，碳化硅外延技术门槛低一点，但也存在4个主要痛点：
1、进口外延设备交期长。
全球有4家进口主流供应商，国内主要采用的是3家，目前交期很长，有的甚至要60个月，即需五年时间。现在做碳化硅外延设备的有六七家，有的设备经过了批量销售，接下来国产化外延设备会进入产业主流。
2、外延的三个核心参数（缺陷、浓度、厚度）等检测设备依赖进口，交期长。目前国内缺陷领域有一家在demo过程中。
3、外延设备的单台产能低，每月仅300片左右，这个数量很低，可能会有新的设备和路线出来。
4、备件耗材寿命短，成本高。
外延过程经常要做保养，备件过程中会沉淀一些碳化硅颗粒，对碳化硅外延缺陷造成很大影响，所以备件耗材的生命比较短，一定程度上影响了碳化硅的产量。
在碳化硅器件方面，相奇分享了他观察到的一些趋势：
首先，沟槽MOSFET结构创新备受关注，已有多款沟槽器件产业化、商品化，且沟槽器件结构变化多端，创新空间变化也很大；
再者界面质量导致迁移率低，亟待技术突破，碳化硅器件的优势还没完全发挥出来，需利用新技术、新材料，提高界面质量和迁移率，提高可靠性。
除此之外，万伏千安智能电网需要超高压器件，所以超高压的MOSFET和超高压的IGBT也是器件研发的另一个方向。
有了大规模量产的平台、众多设计公司后，器件设计和制造生态系统则呼之欲出，从而提供一个桥梁，使得设计公司和量产平台能更好、更有效地合作。
4. “最根本的，是要做产业链的创新”
最后，陈俭分享了他看到的碳化硅产业潜力。
首先看定位。Yole数据显示，碳化硅从“三高”（高端、高频、高压）打入，慢慢蚕食硅IGBT市场。“我觉得这是「城市进入农村」的方式，做降维打击，成本做好，它是具有品牌效应的，这是势无可挡的应用。”陈俭说。
其次，上下游要协调好关系。下游车厂希望客户交货更快，现在有的周期要一年的时间，快则要6-7个月，太长了。
其三，价格要低，质量好，配合好。随叫随到是本土化优势，但质量还有待提高。上游会担心投资有没有希望、定价是否合理、付款方式好不好等问题。
至于上下游怎么协调？
陈俭认为，首先，下游需要明确的态度，要拓展应用，把市场做大，这是共赢之选；第二，上游要加大投资，给下游确保能供货且价格合理的信心；第三，有了技术，资金和人才才会加入。
在上游，现在SBD在充电桩领域的应用，市场不是红海了，是血海，卖的成本非常低，所以自己做器件、材料的厂商，要把碳化硅MOSFET的应用拓展起来。
只要有技术，碳化硅MOSFET做得好，市场还是很大的，SDB要区分于市场来做，价格要慢慢回归市场。技术进步需要时间，两三年之内很难做出很大的改善。
因此他们初步判断，大概在2024年前，衬底都是比较紧张的，外延则可能好一点，到2025年可能会缓解，但真正落实要到2026年，市场也可能会比预想得快，到时候又有一轮紧张。
在陈俭看来，最根本的，是要做产业链的创新，包括衬底技术、外延技术、Fab工艺、封装、碳化硅专用设备以及应用端的创新。
此外，他认为还需对创新者予以保护。首先做好专利布局；其次实现利益共享，定价机制要合理；第三，创新方要换位思考，要引入资金和推动标准建立；第四，尊重知识产权，抵制反授权，从法律层面保护创新者；第五，建立像IMEC一样的第三方合作开发平台。
5. 结语：碳化硅春天已至国产供应链迎新机遇
陈俭认为：碳化硅的春天来了，当前第三代半导体的碳化硅和氮化镓则比较火热，成长速度远超硅基功率器件。但还有很多挑战，要上下游共同共勉，以创新制胜，知识产权也要保驾护航。
徐现刚教授看来，碳化硅取得了新机遇，这么重要的材料，要降低国际供应链的风险性，对于进入国产和试用是非常好的机遇。
潘尧波亦判断：碳化硅产业处于成长期，在光伏、LED、硅产业等产业，新玩家会不断涌入，新技术会不断出现，这将给后来企业很多新机会。
『又一国产芯逆袭之门！特斯拉带飞，国内多位大佬谈碳化硅』https://t.cn/A6SAXrmu
碳化硅SiC的春天，终于来了！
“双碳”战略开启了新能源转换黄金时代，也开启了功率半导体发展的黄金时代。这一趋势下，拥有优越性能的碳化硅，正成为功率器件的宠儿。用碳化硅器件全面替代硅器件做能量转换，能极大提高能量转化效率，大概会降低75%以上的能量损耗。其经济效益毋庸置疑是巨大的。
这个被特斯拉带飞的第三代半导体材料，正迎来爆发式增长。国家政策也在大力扶持：“十四五”规划和二〇三五远景目标纲要，明确指出“支持碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体发展”。
随着新能源汽车、人工智能、光伏风能发电、大数据、5G通信等一系列新应用领域的出现，以碳化硅为代表的第三代半导体正呈现蓬勃之势。
相比硅和砷化镓等半导体材料，在碳化硅等第三代半导体领域，我国与国际巨头之间的整体技术差距相对更小，更有希望实现换道超车，降低国际供应链的风险。
但与此同时，国内碳化硅产业链发展仍面临重重挑战，任重道远。当下国内碳化硅半导体的单晶材料、衬底、器件研发面临哪些核心痛点？接下来产业链发展还需怎样的助力？
在6月26日举行的“2022中国·南沙国际集成电路产业论坛”宽禁带半导体论坛上，山东大学晶体材料实验室、南砂晶圆创始人兼首席科学家徐现刚教授，广东芯粤能CTO相奇，中电化合物董事潘尧波，上海瞻芯电子CTO陈俭等专家发表主题演讲，分享了来自产业一线的观察和思考。
1. 碳化硅爆发式增长新能源汽车成主战场
碳化硅材料有半绝缘型和导电型两种衬底。半绝缘型主要应用于以5G通信、国防军工、航空航天为代表的射频领域；导电型主要用于制造功率器件，用在以新能源汽车、“新基建”为代表的电力电子领域，这也是当前碳化硅的主赛道。
第一个吃螃蟹的是马斯克的特斯拉。特斯拉Model 3率先将意法（ST）的碳化硅MOSFET功率模块应用到负责控制电动机的主逆变器中，证明了碳化硅技术足够成熟，并具有显著优势。
上海瞻芯电子CTO陈俭将“特斯拉的Model 3”类比“2007年的iPhone 4”，这是他决心离开做了21年的硅、转向碳化硅行业的原因。他回忆道，2014~2015年的碳化硅模块，据称已经将功率提高10%、体积缩小57%、重量降低40%，而现在比当时做得还要好。
新能源汽车的爆发，引发了一波碳化硅的“上车潮”。
特斯拉、保时捷、比亚迪汉、现代等纷纷在上碳化硅，碳化硅逐渐成为了高端汽车的标配；国内小鹏、蔚来、理想等造车新势力，都已推出或宣布推出碳化硅模块；宇通客车、上汽、北汽也在做这方面的筹备工作，而且商用车领域更容易导入一些新技术。
据法国知名行业咨询机构Yole预测，2022年车用碳化硅器件占比达68.8%，到2025年碳化硅功率器件的市场规模有望增至25.62亿美元，复合年增长率约30%。碳化硅之所以适合做功率器件，根由在于其材料性能。
碳化硅的禁带宽度是硅的3倍，热导率是硅的3倍，电子饱和速率是硅的2倍，最重要的是临界击穿电场是硅的8-10倍。因此，碳化硅器件有耐高温、低导通电阻、开关速度快、耐高压等特点，使得碳化硅系统更小、更轻、能效更高、驱动力更强。
广东芯粤能CTO相奇分享了一组预测数据，到2030年，中国大陆年度用电总量将超过10.5万亿度，如果用碳化硅器件全面替代硅器件做能量转换，那么每年可以节约上万亿度的电，这一数目，相当于10个三峡大坝的年发电总量。
到2030年，新能源车的销售量将增长9倍，光伏的装机量将增长5倍，碳化硅将大有用武之地。再加上缺货浪潮的助推，如今进口材料供货紧俏、一再延期，倘若国内碳化硅材料供应商发力赶上，这将为国产材料的导入打开一个突破口。
2. 8英寸时代到来但量产还要等三四年
碳化硅产业链覆盖从最上游的碳化硅粉，到晶锭、衬底、外延，再到晶圆，以及封装后的单管和模块，最后到交付应用。这种半导体材料的历史，最早可追溯至1885年，瑞典科学家发明了碳化硅生长装置，将核心原材料沙子和木炭加热到1500℃左右，通过导电，引发自蔓延反应，得到碳化硅单晶。但此前因材料技术和设备的限制，碳化硅长期没有发展起来。山东大学晶体材料实验室、南砂晶圆创始人兼首席科学家徐现刚教授介绍说，碳化硅单晶的研究可以分为三个阶段：第一阶段是90年代光电应用，碳化硅作为衬底，成功应用在光电领域；第二阶段是微波电子，我国做的已经不比国外差；第三阶段是功率电子应用，希望上下游通力合作，在这方面赶超国外。经过30多年的研发，国内碳化硅研究已具备一定条件，可以为器件研发提供衬底材料。
碳化硅衬底正不断向大尺寸方向发展，衬底尺寸越大，单位衬底可制造的芯片数量越多，单位芯片成本越低。目前业内主要量产产品集中在4英寸及6英寸，并演化向8英寸。国外在十年前突破了6英寸衬底技术，在“十三五”期间攻克了8英寸衬底技术。国际行业龙头科锐今年成功将8英寸衬底导入量产，全球首条8英寸晶圆工厂已经通线，很快就要建第二个8英寸碳化硅器件生产厂。在产业化方面，国内碳化硅企业已完成4-6英寸的升级。徐现刚教授谈道，目前国内已有8英寸碳化硅，与国际差距在2~3年之内，这个差距会越来越小。国内4英寸碳化硅晶体在2010年出现，从2017年4英寸导电衬底开始批量销售，中间间隔7年时间；国内6英寸批量销售是2019年，从研发开始也用了三四年。
中电化合物董事潘尧波判断，4寸的量会越来越少，6寸是当前主流，8寸是发展趋势，8英寸如果今年出来，按以往时间周期推演，需要等到2025年、2026年才能导入量产。
在他看来，“8英寸时代到来”还面临一些挑战，包括籽晶依赖于扩径、晶体良率、晶体质量、8英寸衬底加工、成本、生态等方面的问题，希望产业上下游紧密协同来解决问题。据他分析，根据中国电子材料协会统计数据，目前国内碳化硅规划投资300亿元，规划年产能200万片。2020年全国碳化硅产量约11万片，其中还包括很大一部分4英寸产量。规划的产能存在一定水分，规划的投资量偏大，实际落地的投资量有衰减，所以规划产能大于落地产能。从产能到产量，涉及到良率、成本、设备问题，据其统计，目前国内的长晶炉超过3000台，但实际供货量很少，今年6英寸的量大概率能超10万片，不过离需求情况还有很大的差距。汽车对材料有非常高的可靠性要求，这就引申到材料质量需要更高的要求，国内很多材料还在验证中，能满足车规级要求的占比不高。因此潘尧波判断，碳化硅材料，特别是车规级材料，会长期偏紧。他建议8英寸的扩展可以适当慢一点，如果材料供应不及却投了大量设备，这些产能则会空置，将导致产生很多投资的成本。
3.国内产业链面临的外忧与内患
目前碳化硅材料和功率器件都主要由海外企业垄断。器件方面，五家头部企业来自欧洲、日本、美国，合计市占率约90%；材料方面的垄断更加集中，Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ全面领先衬底市场，Wolfspeed和昭和电工两巨头几乎垄断外延片市场。国内碳化硅产业链则相对集中在长三角、京津冀和粤港澳大湾区。
相奇认为，国内碳化硅产业链面临着全面挑战：
1、碳化硅材料。
国内长晶技术和国际先进水平仍有距离，8英寸至少还需要2~3年才能追赶并突破，带动外延的发展。目前技术相对成熟，但设备还需要依赖于进口。
2、器件设计。
受限于制造工艺水平，材料优势没有被充分发挥，包括器件结构的优化创新，因为工艺能力的限制比较欠缺，生态也有待完善。
3、器件制造。
首先，衬底外延成本占比高，合资占比大概超过了50%；其次，器件良率受限于材料的缺陷及质量；其三，缺乏大规模的生产平台，过去碳化硅的规模相对较小，生产模式基本是实验室和小规模的小作坊模式；其四，专业设备还需要依赖于进口。
4、模组封装。
需找到更耐高温的封装材料，因为封装尺寸更小，散热及可靠性的要求更高。
5、汽车厂商。
问题是“缺芯”，尤其是“缺中国芯”。他总结道，国内碳化硅产业的强项是产业链较完整，弱项是现在成本还很高，尤其是在材料方面需要一些突破，其次是国产设备很少，专业设备还需依赖进口。我国的碳化硅产业链发展还需要平衡，才能与国外巨头进行竞争。
为什么碳化硅这么贵？
潘尧波解释说，碳化硅的成本很高，晶体存在质量、尺寸、厚度、良率、成本等痛点，且部分石墨依赖进口，供应紧张。碳化硅是硬脆材料，硬度仅次于金刚石，加工难度较大。
简单的衬底加工工序是从晶锭出来，做多线切割，做倒角，然后做研磨、CMP、清洗、检验，最后出货。其中切碳化硅，6英寸切一刀需要120小时左右，8英寸切一刀需要200小时左右，中间不能出任何差错，否则对切的质量会造成很大的影响。
相对于衬底，碳化硅外延技术门槛低一点，但也存在4个主要痛点：
1、进口外延设备交期长。
全球有4家进口主流供应商，国内主要采用的是3家，目前交期很长，有的甚至要60个月，即需五年时间。现在做碳化硅外延设备的有六七家，有的设备经过了批量销售，接下来国产化外延设备会进入产业主流。
2、外延的三个核心参数（缺陷、浓度、厚度）等检测设备依赖进口，交期长。目前国内缺陷领域有一家在demo过程中。
3、外延设备的单台产能低，每月仅300片左右，这个数量很低，可能会有新的设备和路线出来。
4、备件耗材寿命短，成本高。
外延过程经常要做保养，备件过程中会沉淀一些碳化硅颗粒，对碳化硅外延缺陷造成很大影响，所以备件耗材的生命比较短，一定程度上影响了碳化硅的产量。
在碳化硅器件方面，相奇分享了他观察到的一些趋势：
首先，沟槽MOSFET结构创新备受关注，已有多款沟槽器件产业化、商品化，且沟槽器件结构变化多端，创新空间变化也很大；
再者界面质量导致迁移率低，亟待技术突破，碳化硅器件的优势还没完全发挥出来，需利用新技术、新材料，提高界面质量和迁移率，提高可靠性。
除此之外，万伏千安智能电网需要超高压器件，所以超高压的MOSFET和超高压的IGBT也是器件研发的另一个方向。
有了大规模量产的平台、众多设计公司后，器件设计和制造生态系统则呼之欲出，从而提供一个桥梁，使得设计公司和量产平台能更好、更有效地合作。
4. “最根本的，是要做产业链的创新”
最后，陈俭分享了他看到的碳化硅产业潜力。
首先看定位。Yole数据显示，碳化硅从“三高”（高端、高频、高压）打入，慢慢蚕食硅IGBT市场。“我觉得这是「城市进入农村」的方式，做降维打击，成本做好，它是具有品牌效应的，这是势无可挡的应用。”陈俭说。
其次，上下游要协调好关系。下游车厂希望客户交货更快，现在有的周期要一年的时间，快则要6-7个月，太长了。
其三，价格要低，质量好，配合好。随叫随到是本土化优势，但质量还有待提高。上游会担心投资有没有希望、定价是否合理、付款方式好不好等问题。
至于上下游怎么协调？
陈俭认为，首先，下游需要明确的态度，要拓展应用，把市场做大，这是共赢之选；第二，上游要加大投资，给下游确保能供货且价格合理的信心；第三，有了技术，资金和人才才会加入。
在上游，现在SBD在充电桩领域的应用，市场不是红海了，是血海，卖的成本非常低，所以自己做器件、材料的厂商，要把碳化硅MOSFET的应用拓展起来。
只要有技术，碳化硅MOSFET做得好，市场还是很大的，SDB要区分于市场来做，价格要慢慢回归市场。技术进步需要时间，两三年之内很难做出很大的改善。
因此他们初步判断，大概在2024年前，衬底都是比较紧张的，外延则可能好一点，到2025年可能会缓解，但真正落实要到2026年，市场也可能会比预想得快，到时候又有一轮紧张。
在陈俭看来，最根本的，是要做产业链的创新，包括衬底技术、外延技术、Fab工艺、封装、碳化硅专用设备以及应用端的创新。
此外，他认为还需对创新者予以保护。首先做好专利布局；其次实现利益共享，定价机制要合理；第三，创新方要换位思考，要引入资金和推动标准建立；第四，尊重知识产权，抵制反授权，从法律层面保护创新者；第五，建立像IMEC一样的第三方合作开发平台。
5. 结语：碳化硅春天已至国产供应链迎新机遇
陈俭认为：碳化硅的春天来了，当前第三代半导体的碳化硅和氮化镓则比较火热，成长速度远超硅基功率器件。但还有很多挑战，要上下游共同共勉，以创新制胜，知识产权也要保驾护航。
徐现刚教授看来，碳化硅取得了新机遇，这么重要的材料，要降低国际供应链的风险性，对于进入国产和试用是非常好的机遇。
潘尧波亦判断：碳化硅产业处于成长期，在光伏、LED、硅产业等产业，新玩家会不断涌入，新技术会不断出现，这将给后来企业很多新机会。
『又一国产芯逆袭之门！特斯拉带飞，国内多位大佬谈碳化硅』https://t.cn/A6SAXrmu
【聚焦秦创原建设】光电子信息产业如何突围？西安高新区这些家底有看点！
自秦创原建设以来，西安高新区秉承“发展高科技、实现产业化”的初心使命，以“追光计划”为牵引，推动光电子信息产业提能级、创名片，孕育出一批新技术、新企业，实现了从0到1、从弱到强的一系列重大跨越，打响了“西高芯”品牌，光电子产业规模、技术水平和产业发展成熟度均已得到显著提升。
如今，一家家龙头企业在这里相继落户、开枝散叶，并攻克多项“卡脖子”技术难题；一批批基础、应用研发平台陆续建成投用，推动科技成果就地转化；一个个高质量光电子产业项目也在如火如荼建设，为西安高新区光电子产业集群化发展、进一步叫响“西高芯”品牌打下坚实的基础。2021年，辖区光电子信息产业规模已突破3344.63亿元，同比增长17.13%。
西安高新区“西高芯”品牌的背后究竟有怎样的实力，请随小编一探究竟。
龙头企业引领
目前，西安高新区在光电子信息产业领域主要形成了光子、半导体及集成电路、智能终端三大产业链，并涌现出一大批具有行业引领作用的龙头企业。
其中，光子产业已实现部分核心关键技术与全球基本同步。材料环节，赛富乐斯在全球首次实现光电芯片核心材料半极性氮化镓的量产，唐晶量子是国内唯一具备量产能力的可商用大尺寸VCSEL外延片企业；器件环节，拥有炬光科技、奇芯光电、中科微精、中科原子、博瑞集信、欣创电子等全国领先企业，部分成果已达国际领先水平；加工平台环节，陕西省光电子先导院提供小试中试服务，先进光子器件柔性制造平台正在加速建设；系统设备和应用环节，落地华为、海康威视等企业的研发设计环节。
半导体及集成电路领域拥有较为完整的产业链，形成了以硅晶圆材料—芯片设计—芯片制造—封装测试为主的产业布局。在材料与设备环节，集聚了奕斯伟、华晶电子、空气化工、住化等企业。在芯片设计环节，涌现出紫光国芯、克瑞斯、航天民芯等一批国内一流的芯片设计企业。在芯片制造环节，集聚了三星、美光等国际领先的存储芯片制造企业以及卫光科技、芯派、炬光科技、奇芯光电等中小半导体制造企业。在芯片封测环节，形成以三星、美光、力成、陕西电子信息等为代表的封装测试企业群。
电子元器件领域以本土创新型中小企业为主，拥有创联电气、派瑞功率等电子元器件制造企业，西古光通信、北方光通信等光纤光缆制造企业，中航富士达、摩比科技等射频通信制造企业、盛赛尔电子等传感器、仪表研发制造企业。
此外，智能终端领域加快形成产业集聚虹吸效应，拥有华为、中兴和比亚迪电子三大智能终端研发制造企业。其中，中兴通讯落地全球最大的研发基地和智能终端生产基地；华为建设了除深圳总部以外最大的研发基地；比亚迪建成高端智能终端产业园、半导体西安研发中心，西安高新区成为比亚迪除深圳总部之外布局最全、业务最广的地区。同时，还集聚了奇维科技、天成益邦等特种计算机制造企业，烽火、蜂语科技等通讯设备制造企业。
软件与信息服务领域，则形成了以应用软件、互联网与相关服务为主，系统集成服务、信息技术咨询等为支撑的产业体系。目前，集聚有华为、中兴、阿里巴巴、腾讯、科大讯飞、美林数据等一批国内外知名企业。
研发平台助力
多年来，西安高新区聚焦硬核技术强化基础研发平台建设，聚焦成果转化强化应用研究平台建设，聚焦产业生态强化创业服务平台建设，光电子产业已初步形成了从基础研究、应用研究到产业化的完整创新平台体系，集聚了全市70%以上的高端创新资源。
光电子产业基础研发平台
西安市存储器工程技术研究中心：以紫光国芯为中心，主要开展存储器产品关键技术的研发，开发高性能存储器产品；研究新型DRAM存储技术，完善DRAM存储器技术创新平台；开展存储器设计测试开发、人才引进、培训，为行业培养存储器设计的高层次人才。
晶体生长设备与系统集成国家地方联合工程研究中心：依托西安理工大学组建，自主研制生产的TDR90型单晶炉投放太阳能用单晶炉市场，TDR90型单晶炉已由西安理工晶体科技有限公司生产销售70余台（套），TDR100型硅单晶炉已销往芬兰OKMETIC电子公司并投入使用。核心方向为晶体生长工艺及其控制系统、大尺寸晶体生长设备中的关键基础研究和技术开发、大直径单晶炉。
陕西省集成电路技术工程研究中心：依托西北工业技术研究院，该工程研究中心在嵌入式微处理器及其IP核、工控系统SOC芯片、特种集成电路封装工艺及测试技术等方面，具有国内领先水平的自主知识产权和成果。核心方向为嵌入式微处理器及其IP核、工控系统SOC芯片、特种集成电路封装工艺及测试技术。
集成电路技术国家地方联合工程研究中心：2011年11月，国家发展改革委正式批复，由西北工业大学联合多家集成电路设计、制造、封装、测试的企业组建。核心方向为解决行业重大工程技术问题，致力于嵌入式微处理器及其IP核、工控系统SOC芯片、特种集成电路封装工艺及测试技术研究开发。
光电子产业应用研发平台
中科创星科技孵化器：专注于硬科技创业投资与孵化，围绕国产芯片和半导体有着核心技术的硬科技领域投资布局，致力于打造以“研究机构+天使投资+孵化服务+创业培训”为一体的硬科技创业生态。目前已投资近百家半导体公司，从材料、外延、芯片、设备等全产业链布局，为高新区培育了奇芯光电、唐晶量子、知象光电等一批具有全球竞争力的企业。
陕西光电子先导院：在原西安华新联合厂区基础上，形成了占地83亩、建筑面积2.1万平方米的光电子集成公共孵化平台。已累计引进30多个海外领军人才及项目，累计孵化投资了60多个光电子相关企业。
此外，西安高新区还强化光电子产业公共服务平台功能。为小微企业及正在孵化培育的创业企业提供相对优质的设计工具、IP授权、芯片测试、法律辅导、上市引导、指示产权保护等公共服务。并设立验证设备仪器仪表共享平台，整合高校、研究院所及企业现有仪器设备，完善芯片中测环境，弥补西安中测空白，降低企业新产品开发周期和研发成本。
重点项目支撑
秦创原建设以来，西安高新区还积极在项目谋划、建设、招引等方面发力，以更大雄心和魄力推动光电子产业发展成势。目前，区内光电子信息产业在建项目共23个，总投资额达954.87亿元。部分重点在建项目如下：
秦创原集成电路产业加速器项目：致力于打造新一代半导体产业策源地和环大学经济带核心区，包括西安电子谷总部、西安人工智能园、西安工业互联网园、西安国家电子实验园四大功能园区。建成运营后，预计带动相关企业600家，聚集产业人口3万人。
先导院南区建设项目：建成后将扩大先导院生产规模，提高园区生产能力，打造“硬科技”产业集群和创业生态，推动我国光电子产业的发展。
奕斯伟集成电路产业基地项目：主要建设产品研发与生产测试中心、软件开发与生产测试中心、工艺开发与生产测试中心、应用创新中心、若干专业实验室和数据中心等，以及奕斯伟西北地区AIoT（人工智能物联网）芯片与方案应用创新推广总部。
奕斯伟硅产业基地项目（一期二阶段）：主要生产集成电路硅抛光片和外延片。项目一期总占地面积540亩，1期2阶段新增25万片/月设备，产能将达到30万片/月。建成后预计带动就业1200人，将有效提高西安半导体产业国际竞争力和产业上下游配套能力，填补我国半导体行业硅材料空白。
比亚迪高端智能终端产业园项目（组装）：将构建集研发、设计、精密部件生产和精益制造于一体的世界级高端智能制造生产系统，新建厂房、仓库、综合站房、配套房等生产及生活、办公配套设施，建成后形成年产1亿部智能终端产品能力。
莱特光电OLED材料研发生产基地建设项目：通过新建厂房及新增设备建设“莱特研发生产基地二期”项目，建成后主要生产OLED（有机电激光显示、有机发光半导体）用空穴传输层材料、R-prime材料以及蓝光材料。
诺瓦光电显示控制系统产业化研发基地项目：建成后用于光电显示控制系统的研发和产业化，可大大提高我国LED显示屏行业在全球的市场份额与利润份额，推动我国LED产业的快速发展。
与此同时，西安高新区今年以来还启动了化合物半导体延片研发生产项目、光电子产品研发基地、中兴通讯西安研发中心二区三期、美光封测扩能项目、奕斯伟第二工厂项目、派瑞大功率电力半导体器件及新型功率器件产业化项目等11个新开工项目。同时，积极推动西驰电力电子产业园、飞秒激光精密智造装备产业化（二期）、航天七七一所计算机混合集成电路二期生产大楼和生产工艺厂房及配套设施建设等9个前期项目签约落地，并形成总投资额近1880亿元。
未来，随着一系列项目的建成投用，西安高新区光电子信息产业势必将“秀木成林”，“西高芯”的品牌也必将叫响世界。
自秦创原建设以来，西安高新区秉承“发展高科技、实现产业化”的初心使命，以“追光计划”为牵引，推动光电子信息产业提能级、创名片，孕育出一批新技术、新企业，实现了从0到1、从弱到强的一系列重大跨越，打响了“西高芯”品牌，光电子产业规模、技术水平和产业发展成熟度均已得到显著提升。
如今，一家家龙头企业在这里相继落户、开枝散叶，并攻克多项“卡脖子”技术难题；一批批基础、应用研发平台陆续建成投用，推动科技成果就地转化；一个个高质量光电子产业项目也在如火如荼建设，为西安高新区光电子产业集群化发展、进一步叫响“西高芯”品牌打下坚实的基础。2021年，辖区光电子信息产业规模已突破3344.63亿元，同比增长17.13%。
西安高新区“西高芯”品牌的背后究竟有怎样的实力，请随小编一探究竟。
龙头企业引领
目前，西安高新区在光电子信息产业领域主要形成了光子、半导体及集成电路、智能终端三大产业链，并涌现出一大批具有行业引领作用的龙头企业。
其中，光子产业已实现部分核心关键技术与全球基本同步。材料环节，赛富乐斯在全球首次实现光电芯片核心材料半极性氮化镓的量产，唐晶量子是国内唯一具备量产能力的可商用大尺寸VCSEL外延片企业；器件环节，拥有炬光科技、奇芯光电、中科微精、中科原子、博瑞集信、欣创电子等全国领先企业，部分成果已达国际领先水平；加工平台环节，陕西省光电子先导院提供小试中试服务，先进光子器件柔性制造平台正在加速建设；系统设备和应用环节，落地华为、海康威视等企业的研发设计环节。
半导体及集成电路领域拥有较为完整的产业链，形成了以硅晶圆材料—芯片设计—芯片制造—封装测试为主的产业布局。在材料与设备环节，集聚了奕斯伟、华晶电子、空气化工、住化等企业。在芯片设计环节，涌现出紫光国芯、克瑞斯、航天民芯等一批国内一流的芯片设计企业。在芯片制造环节，集聚了三星、美光等国际领先的存储芯片制造企业以及卫光科技、芯派、炬光科技、奇芯光电等中小半导体制造企业。在芯片封测环节，形成以三星、美光、力成、陕西电子信息等为代表的封装测试企业群。
电子元器件领域以本土创新型中小企业为主，拥有创联电气、派瑞功率等电子元器件制造企业，西古光通信、北方光通信等光纤光缆制造企业，中航富士达、摩比科技等射频通信制造企业、盛赛尔电子等传感器、仪表研发制造企业。
此外，智能终端领域加快形成产业集聚虹吸效应，拥有华为、中兴和比亚迪电子三大智能终端研发制造企业。其中，中兴通讯落地全球最大的研发基地和智能终端生产基地；华为建设了除深圳总部以外最大的研发基地；比亚迪建成高端智能终端产业园、半导体西安研发中心，西安高新区成为比亚迪除深圳总部之外布局最全、业务最广的地区。同时，还集聚了奇维科技、天成益邦等特种计算机制造企业，烽火、蜂语科技等通讯设备制造企业。
软件与信息服务领域，则形成了以应用软件、互联网与相关服务为主，系统集成服务、信息技术咨询等为支撑的产业体系。目前，集聚有华为、中兴、阿里巴巴、腾讯、科大讯飞、美林数据等一批国内外知名企业。
研发平台助力
多年来，西安高新区聚焦硬核技术强化基础研发平台建设，聚焦成果转化强化应用研究平台建设，聚焦产业生态强化创业服务平台建设，光电子产业已初步形成了从基础研究、应用研究到产业化的完整创新平台体系，集聚了全市70%以上的高端创新资源。
光电子产业基础研发平台
西安市存储器工程技术研究中心：以紫光国芯为中心，主要开展存储器产品关键技术的研发，开发高性能存储器产品；研究新型DRAM存储技术，完善DRAM存储器技术创新平台；开展存储器设计测试开发、人才引进、培训，为行业培养存储器设计的高层次人才。
晶体生长设备与系统集成国家地方联合工程研究中心：依托西安理工大学组建，自主研制生产的TDR90型单晶炉投放太阳能用单晶炉市场，TDR90型单晶炉已由西安理工晶体科技有限公司生产销售70余台（套），TDR100型硅单晶炉已销往芬兰OKMETIC电子公司并投入使用。核心方向为晶体生长工艺及其控制系统、大尺寸晶体生长设备中的关键基础研究和技术开发、大直径单晶炉。
陕西省集成电路技术工程研究中心：依托西北工业技术研究院，该工程研究中心在嵌入式微处理器及其IP核、工控系统SOC芯片、特种集成电路封装工艺及测试技术等方面，具有国内领先水平的自主知识产权和成果。核心方向为嵌入式微处理器及其IP核、工控系统SOC芯片、特种集成电路封装工艺及测试技术。
集成电路技术国家地方联合工程研究中心：2011年11月，国家发展改革委正式批复，由西北工业大学联合多家集成电路设计、制造、封装、测试的企业组建。核心方向为解决行业重大工程技术问题，致力于嵌入式微处理器及其IP核、工控系统SOC芯片、特种集成电路封装工艺及测试技术研究开发。
光电子产业应用研发平台
中科创星科技孵化器：专注于硬科技创业投资与孵化，围绕国产芯片和半导体有着核心技术的硬科技领域投资布局，致力于打造以“研究机构+天使投资+孵化服务+创业培训”为一体的硬科技创业生态。目前已投资近百家半导体公司，从材料、外延、芯片、设备等全产业链布局，为高新区培育了奇芯光电、唐晶量子、知象光电等一批具有全球竞争力的企业。
陕西光电子先导院：在原西安华新联合厂区基础上，形成了占地83亩、建筑面积2.1万平方米的光电子集成公共孵化平台。已累计引进30多个海外领军人才及项目，累计孵化投资了60多个光电子相关企业。
此外，西安高新区还强化光电子产业公共服务平台功能。为小微企业及正在孵化培育的创业企业提供相对优质的设计工具、IP授权、芯片测试、法律辅导、上市引导、指示产权保护等公共服务。并设立验证设备仪器仪表共享平台，整合高校、研究院所及企业现有仪器设备，完善芯片中测环境，弥补西安中测空白，降低企业新产品开发周期和研发成本。
重点项目支撑
秦创原建设以来，西安高新区还积极在项目谋划、建设、招引等方面发力，以更大雄心和魄力推动光电子产业发展成势。目前，区内光电子信息产业在建项目共23个，总投资额达954.87亿元。部分重点在建项目如下：
秦创原集成电路产业加速器项目：致力于打造新一代半导体产业策源地和环大学经济带核心区，包括西安电子谷总部、西安人工智能园、西安工业互联网园、西安国家电子实验园四大功能园区。建成运营后，预计带动相关企业600家，聚集产业人口3万人。
先导院南区建设项目：建成后将扩大先导院生产规模，提高园区生产能力，打造“硬科技”产业集群和创业生态，推动我国光电子产业的发展。
奕斯伟集成电路产业基地项目：主要建设产品研发与生产测试中心、软件开发与生产测试中心、工艺开发与生产测试中心、应用创新中心、若干专业实验室和数据中心等，以及奕斯伟西北地区AIoT（人工智能物联网）芯片与方案应用创新推广总部。
奕斯伟硅产业基地项目（一期二阶段）：主要生产集成电路硅抛光片和外延片。项目一期总占地面积540亩，1期2阶段新增25万片/月设备，产能将达到30万片/月。建成后预计带动就业1200人，将有效提高西安半导体产业国际竞争力和产业上下游配套能力，填补我国半导体行业硅材料空白。
比亚迪高端智能终端产业园项目（组装）：将构建集研发、设计、精密部件生产和精益制造于一体的世界级高端智能制造生产系统，新建厂房、仓库、综合站房、配套房等生产及生活、办公配套设施，建成后形成年产1亿部智能终端产品能力。
莱特光电OLED材料研发生产基地建设项目：通过新建厂房及新增设备建设“莱特研发生产基地二期”项目，建成后主要生产OLED（有机电激光显示、有机发光半导体）用空穴传输层材料、R-prime材料以及蓝光材料。
诺瓦光电显示控制系统产业化研发基地项目：建成后用于光电显示控制系统的研发和产业化，可大大提高我国LED显示屏行业在全球的市场份额与利润份额，推动我国LED产业的快速发展。
与此同时，西安高新区今年以来还启动了化合物半导体延片研发生产项目、光电子产品研发基地、中兴通讯西安研发中心二区三期、美光封测扩能项目、奕斯伟第二工厂项目、派瑞大功率电力半导体器件及新型功率器件产业化项目等11个新开工项目。同时，积极推动西驰电力电子产业园、飞秒激光精密智造装备产业化（二期）、航天七七一所计算机混合集成电路二期生产大楼和生产工艺厂房及配套设施建设等9个前期项目签约落地，并形成总投资额近1880亿元。
未来，随着一系列项目的建成投用，西安高新区光电子信息产业势必将“秀木成林”，“西高芯”的品牌也必将叫响世界。
【咸阳即将又有一座天桥投用！主体与楼梯已完工，将进行装修和亮化】连日来，咸阳市住建局开足马力加快主城区人行天桥建设步伐，全力以赴推动项目早建成、早运行，不断提升人民群众幸福指数。
在人民路与团结路口东侧人行天桥施工现场，工人正在加紧进行南半侧桥顶施工。目前天桥主体和楼梯已安装完成，下一步还将进行装饰装修及亮化施工等。这是西华泰人行天桥建成使用后，又一座极具设计感、功能齐全的人行天桥。
统一广场、体育场十字、廊桥北口的人行天桥电力杆线、地下管廊、自来水管网、天然气管道、热力管道、通信线路、绿化苗木等迁改移栽工作也正在紧锣密鼓进行。
为加快主城区人行天桥建设进度，有效提升道路通行效率，增进城市宜居品质，市住建局安排专业技术人员、管理人员，积极协助施工单位加强现场施工管理，倒排工期、挂图作战，确保工程进度和质量。主动对接联系国家电网、热力、燃气、国防光缆等部门，密切配合、通力协作，加大力度、加快进度，在确保安全的前提下，加快管线迁改进度，确保按期完成建设任务。按照“五个一”工作机制和项目EPC包抓机制，深入项目建设现场，协调解决项目遇到的困难和问题，提供全方位优质服务，竭尽全力打造精品工程、群众满意工程，不断增强人民群众的获得感安全感和幸福感。来源：陕西网
在人民路与团结路口东侧人行天桥施工现场，工人正在加紧进行南半侧桥顶施工。目前天桥主体和楼梯已安装完成，下一步还将进行装饰装修及亮化施工等。这是西华泰人行天桥建成使用后，又一座极具设计感、功能齐全的人行天桥。
统一广场、体育场十字、廊桥北口的人行天桥电力杆线、地下管廊、自来水管网、天然气管道、热力管道、通信线路、绿化苗木等迁改移栽工作也正在紧锣密鼓进行。
为加快主城区人行天桥建设进度，有效提升道路通行效率，增进城市宜居品质，市住建局安排专业技术人员、管理人员，积极协助施工单位加强现场施工管理，倒排工期、挂图作战，确保工程进度和质量。主动对接联系国家电网、热力、燃气、国防光缆等部门，密切配合、通力协作，加大力度、加快进度，在确保安全的前提下，加快管线迁改进度，确保按期完成建设任务。按照“五个一”工作机制和项目EPC包抓机制，深入项目建设现场，协调解决项目遇到的困难和问题，提供全方位优质服务，竭尽全力打造精品工程、群众满意工程，不断增强人民群众的获得感安全感和幸福感。来源：陕西网
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