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就在今日,国内第三代半导体领域迎来重磅官宣,我国科研团队成功攻克12英寸碳化硅单晶制备技术,顺利完成样品研发与关键测试。这一突破,不仅让国产大尺寸功率半导体材料站上了新高度,更为整个新能源、芯片、通信产业链,带来了一次意义深远的关键一跃。

很多人对碳化硅这个词并不熟悉,但它早已是支撑现代高端制造业的核心底层材料。作为第三代半导体的代表,碳化硅拥有耐高温、耐高压、损耗低、频率高等一系列硅材料无法比拟的优势,被业内称为新能源时代的“黄金材料”。小到家用充电桩、新能源汽车电机控制器,大到光伏逆变器、储能电站、5G与6G通信基站、轨道交通设备,都离不开碳化硅芯片的支撑。

在半导体行业里,晶圆尺寸就是竞争力。简单来说,衬底尺寸越大,一块晶圆能切出的芯片就越多,生产效率越高,成本越低。过去多年,全球高端碳化硅市场长期被海外企业垄断,6英寸、8英寸衬底占据主流,12英寸超大尺寸碳化硅的生长、提纯、加工等核心技术,更是被牢牢封锁。我国长期在中小尺寸领域追赶,想要突破大尺寸技术,面临着晶体易裂、缺陷难控、均匀性不达标等一系列行业难题。

这一次,我国成功实现12英寸碳化硅单晶样品突破,绝不是简单把尺寸放大,而是全链条技术的系统性突围。科研团队在超高纯度原料合成、高温长晶温度场控制、晶体应力消除、微管缺陷抑制、纳米级超精密抛光等关键环节,全部实现自主可控。最终产出的样品,在平整度、均匀性、电学性能、光学指标等核心参数上,均达到国际一流水平,为后续中试、量产打下了最坚实的基础。

对于中国产业链而言,这项突破的价值怎么强调都不为过。在新能源汽车领域,碳化硅器件可以让车辆续航提升10%以上,充电速度更快,电机控制器体积更小、效率更高;在光伏和储能领域,它能大幅提升能量转换效率,降低系统成本,推动绿电更普及;在通信领域,大尺寸碳化硅更是6G技术、射频器件不可或缺的关键材料。可以说,谁拿下大尺寸碳化硅,谁就在未来能源与科技竞争中,握住了重要主动权。

长期以来,高端半导体材料都是我们被“卡脖子”的重点环节。海外巨头依靠先发优势和专利壁垒,长期占据高端市场,不仅价格昂贵,供货周期也不稳定。国内企业和科研机构多年埋头攻坚,从4英寸、6英寸,一步步走到8英寸,如今再突破12英寸,每一步都在缩小与国际顶尖水平的差距。这次突破,意味着国产碳化硅正式进入全球第一梯队,不再只能被动跟随。

更重要的是,这一技术突破,对普通人同样意义重大。随着大尺寸碳化硅逐步量产,芯片成本下降,未来新能源汽车会更便宜、续航更实;充电桩、储能设备普及速度加快;电网更稳定、通信信号更流畅。这些看似遥远的科技突破,最终都会转化为更实惠、更便捷的生活体验。

从追赶到并跑,再到未来向领跑迈进,国产半导体的每一小步,都凝聚着大量科研人员的坚持与付出。12英寸碳化硅的成功,只是国产新材料突围的一个缩影。在芯片、半导体、先进制造等领域,我们正在一点点补齐短板,一步步实现自主可控。

科技自立自强,从来不是一句口号,而是无数次实验、无数次攻关堆出来的结果。这次12英寸碳化硅的突破,再次证明:只要坚持自主创新,中国完全有能力打破封锁,在高端科技领域站稳脚跟。

你觉得,国产半导体材料全面实现自主可控,还需要多久?你最期待碳化硅带来哪方面的改变?欢迎在评论区留下你的看法。