宽禁带半导体技术驱动低碳未来：SEMICON China 2025揭示SiC/GaN产业新蓝图

【导读】在SEMICON China 2025这场全球半导体行业盛会上，来自全球的顶尖企业与专家齐聚上海，围绕“跨界全球•心芯相联”的主题，聚焦芯片设计、制造、封装测试及材料设备等全产业链的革新。作为展会亮点，首届“亚洲化合物半导体大会（CS Asia）”重磅登场，深度探讨宽禁带半导体（WBG）技术的生态布局与前沿应用。英飞凌科技高级副总裁Johannes Schoiswohl在开幕演讲中，以《下一代功率半导体（SiC和GaN）：实现低碳化与数字化世界》为题，揭示了碳化硅（SiC）与氮化镓（GaN）技术的突破性潜力，并直面行业面临的供应链、成本与可靠性挑战，为产业升级提供全新路径。

作为亚洲规格最高的半导体盛会之一，SEMICON China同期举办了20余场专题论坛，其中，“亚洲化合物半导体大会（CS Asia）”首次设立，聚焦宽禁带半导体（WBG）技术的前沿应用与生态发展。在大会开幕主题演讲中，英飞凌科技高级副总裁、氮化镓业务负责人Johannes Schoiswohl发表了《下一代功率半导体（SiC和GaN）：实现低碳化与数字化世界》的演讲，深入剖析了宽禁带半导体技术的发展现状、产业挑战及其系统级创新价值，为行业未来发展提供了新的思考方向。

下一代功率半导体：

SiC与GaN如何驱动低碳化与数字化

Johannes指出，虽然SiC和GaN技术日益成熟，但行业仍面临三大关键挑战：

  ●    第二供应源的需求：客户希望有多样化的供应商选择，但目前市场上的封装方案大多独特且非标准化。英飞凌正在与其他供应商合作，推动封装设计的标准化，以便为客户提供更多的第二供应源，增强供应链的稳定性。

  ●    成本优化：当前，宽禁带半导体（如SiC和GaN）的成本相对较高，但通过采用300毫米晶圆生产，可显著降低制造成本。预计未来三至五年内，SiC和GaN的成本将逐步接近硅基器件，使其在更多应用领域实现商业化落地。

  ●    质量与可靠性：许多客户仍对SiC和GaN的可靠性存有疑虑。为此，英飞凌投入大量资源，通过严格的测试和验证，确保其质量和寿命达到甚至超越硅器件的水平。

系统级优化：从单点性能到全局革新

针对宽禁带半导体在系统级优化中的应用与优势，Johannes从六个方面进行展开：

1. AI系统与高性能计算：在AI领域，客户对计算能力的需求持续激增，例如单机架需实现1兆瓦的算力。与此同时，安全性与能效成为关键指标。在车载充电器（OBC）领域，提升能量转换效率、降低损耗，将进一步减少电动车综合成本。

2. 消费电子与适配器革新：消费电子正朝着小型化、统一化方向发展。GaN凭借高效能与低系统成本，成为适配器设计的未来技术首选。

3. 宽禁带半导体的系统价值：尽管GaN与碳化硅（SiC）器件单价高于硅基产品，但其系统级优势显著：

  ●    更高效率：GaN在开关损耗等关键指标上超越硅与SiC；

  ●    更高功率密度：实现更紧凑、高效的电力转换系统；

  ●    系统简化：如单级AC-DC拓扑可减少元件数量与成本。

4. 车载充电器的技术突破：传统OBC采用双级转换（AC-DC→DC-AC），而基于GaN的新型单级拓扑能大幅降低损耗与元件数量。集成化设计（如双向开关）进一步优化成本与性能。

5. 300毫米晶圆量产进程：目前85%的300毫米晶圆工艺可复用现有硅产线设备，助力成本优化并提升生产效率。

6. 共建宽禁带半导体生态：释放GaN/SiC潜力需全产业链协同，包括PCB、被动元件、驱动电路及控制器供应商。英飞凌通过参考设计和技术支持，助力客户加速向新拓扑与设计方法转型。

面对全球能源转型与数字化浪潮，英飞凌明确表示将持续加码SiC与GaN技术创新，从晶圆制造工艺优化到系统级应用方案升级，携手产业链上下游构建协同生态。通过推动封装标准化、300毫米晶圆量产以及跨领域技术融合，宽禁带半导体有望在未来三至五年内突破成本瓶颈，全面赋能AI计算、新能源车、消费电子等高增长市场。这场技术革命不仅将重塑半导体产业格局，更将加速全球迈向“零碳智造”的未来——以更高效的能源转换、更紧凑的系统设计，为数字化与低碳化目标写下硬核注脚。

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