全球首项4H碳化硅同质外延片SEMI标准发布,中国企业牵头推动产业链统一“标尺”

问题——碳化硅产业加速扩张呼唤统一规则 随着新能源汽车主驱逆变器、充电系统以及光伏储能、轨道交通等应用对高效率功率器件需求攀升,碳化硅材料迎来快速产业化窗口期。外延片作为碳化硅功率器件制造的关键基础材料,其质量直接影响器件良率与可靠性。然而长期以来,全球市场对外延片的尺寸、电阻率、缺陷密度、表面形貌等关键参数定义、检测方法和判定口径上存在差异,导致跨区域采购需重复检测、反复沟通——既增加成本也延长交付周期——成为产业链规模化协同的现实堵点。 原因——技术门槛高、应用场景多与供需全球化叠加 碳化硅外延生长对温场控制、杂质掺杂、表面处理与缺陷抑制要求极高,不同工艺路线与装备体系容易形成各自的质量判定体系。,碳化硅应用快速外溢到更广泛的高压、高温场景,客户对寿命、稳定性与一致性的要求不断提高。供需两端高度全球化,使得“共同语言”成为产业提效的基础设施。业内普遍认为,没有统一标准,规模化就难以形成稳定预期,技术迭代也难以在全球范围内高效对接。 影响——统一“尺子”有利于降本增效与提升产业透明度 据介绍,国际半导体产业协会(SEMI)近日正式发布《4H-SiC同质外延片标准》,成为该领域首张SEMI国际标准。标准的核心价值在于,为外延片关键指标及测试与判定方法提供统一依据,有助于减少因口径不一导致的重复验证与争议,提升交易效率与供应链稳定性。对制造端而言,统一规范能够促使企业以可比、可追溯的质量体系组织生产;对应用端而言,标准化有利于加快导入验证,缩短从材料到器件再到整机的可靠性评估周期。对行业生态而言,清晰的指标边界将推动质量分级更透明,促进行业在同一框架下开展竞争与协作。 对策——以标准牵引协同创新与高质量供给 该标准由瀚天天成电子科技(厦门)股份有限公司牵头起草,联合中国科学院半导体研究所、株洲中车时代电气及境外企业在内的多家单位共同参与,经过近三年多轮技术讨论和文本修订后形成。业内人士指出,多方共同参与有助于兼顾材料、器件与应用端需求,使标准既具先进性又具可操作性。与此同时,企业应将“达标”转化为“提质”,在外延生长过程控制、清洗与检测能力、数据一致性管理各上持续加码,通过标准化推动工艺固化与规模复制。涉及的机构还建议,在国际标准落地基础上,继续完善配套的测试溯源、抽检互认与质量评价体系,减少供应链摩擦成本,提升全球协同效率。 前景——标准化将加速产业成熟并支撑下一轮技术跃迁 当前碳化硅正处于从“能用”向“好用、耐用、易用”升级阶段。统一标准的实施,有望推动材料端良率提升与成本下降,进而带动功率器件在更广泛车型和电网场景加速渗透。面向未来,行业竞争将从单点性能比拼转向体系化能力较量,包括缺陷控制能力、批次一致性、供应稳定性以及与下游应用的联合开发效率。随着更大尺寸外延片、低缺陷密度与更高可靠性要求不断提出,标准体系也将持续迭代扩展。多位受访人士认为,谁能在标准框架下率先形成可复制的高质量供给能力,谁就更可能在下一轮产能扩张和技术升级中占据主动。

从“跟跑”到“领跑”,中国半导体产业正在关键细分领域实现突破。这项国际标准的制定不仅表明了我国在有关技术与工程化能力上的进展,也提示了一条清晰路径:把技术优势转化为标准优势,再更形成产业竞争力。面向未来,如何在更多前沿领域复制这种“技术—标准—市场”的正循环,值得产业链各方持续投入与探索。