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南京日报 | 55所宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室:“硬核”创新力 打造中国“芯”

来源:     作者:信息发布人员     发布时间:2022年07月25日     浏览次数:         

      打造强“芯”之路,一直是中国科技创新的追求和梦想。在中国集成电路产业的璀璨“星空”中,位于南京的中国电子科技集团公司第五十五研究所,就是其中熠熠生辉的一颗。

  中国电科五十五所展厅入口最醒目位置写着这样一句话:打造中国“芯”,确保核心芯片自主创新,五十五所在行动!而依托研究所建设的宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室,正面向新能源汽车、轨道交通、智能电网应用领域的重大需求,攻克高效、高频、高功率宽禁带半导体电力电子器件重大关键技术难题,努力打造自主中国“芯”。 
  “碳化硅和氮化镓是第三代半导体的典型代表,也被称为宽禁带半导体。”宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室主任柏松告诉记者,他从事该领域研究也有十多年,自2015年实验室成立起,就带领团队致力于碳化硅、氮化镓电力电子元器件的开发和应用研究。 
  工作服、帽子、鞋套、口罩……穿戴严实后,柏松带着记者从实验室外围的走廊进行参观。“宽禁带半导体电力电子器件6英寸工艺线”,就是这个实验室里的最核心。芯片设计、加工、封装……研发人员各司其职,有序忙碌着。“任何细小的灰尘都会影响芯片制造的精准度。这个超净实验室环境里,每立方米空间,三十分之一头发丝粗细的颗粒物不超过10个。”柏松说。 
  实验室经过数年努力,目前已经取得两项显著成果,一是解决了国内碳化硅电力电子器件的自主供应,一款SiC MOSFET器件已批量应用于新能源汽车的车载充电器;二是应用于轨道交通高压输变电领域的高压器件取得技术突破,研制出的1.5万伏—2万伏等级的SiC MOSFET器件技术水平国内领先,目前正在做工程级验证,未来3—5年有望实现高压输变电领域电力电子器件的国内产品替代。

柏松告诉记者,这款SiC MOSFET器件通过适配、小批量试用发现,完全适用于新能源汽车的车载充电器。“春节我们都没有休息,一直在为新能源汽车生产供应芯片。”柏松说,按照每台新能源汽车需要4—5只SiC MOSFET器件计算,国基南方、五十五所已为数十万台车辆的生产提供了芯片保障,现在还在为新款汽车设计新的适配芯片。“第三代半导体渴望更多市场验证的机会,在市场牵引下创新,在应用中不断改进,我们必定能和国外技术齐头并进。”柏松表示。 

  “苟日新,日日新,又日新”。采访即将结束时,记者在实验室墙上看到了这样一行字。这句话出自中国儒家经典——《礼记·大学》,意为:如果能够一天新,就应保持天天新,新了还要更新。实验室研究人员平均年龄35岁,大家以此自勉,聚焦芯片自主研发,致力打造核心器件,用中国“芯”为未来赢得制胜关键,用行动为强“芯”梦书写新篇章。

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