新能源車從求普及，到重體驗。2025年，新能源汽車滲透率突破54%，這個數字不意味著電動車上半場的終結，而是新的開端。從2015年滲透率不足1%，到2025年超過一半的新車銷售為新能源車型，中國汽車產業走過了一段波瀾壯闊的電動化處理程序。在這一歷史處理程序中，產業成熟、成本下行、政策護航構成了增長的主旋律。而當滲透率越過50%這一分水嶺，普及之勢已無懸念，行業競爭的底層邏輯也隨之發生了根本性轉變，即從尋求市場快速普及，轉變為質量和體驗的升級。放眼任何一個成熟產業的演進軌跡，技術從普及到升級，從量變到質變，都是一條必然之路。家電產業經歷了從“有沒有”到“好不好用”的跨越；智慧型手機產業從功能機時代的覆蓋率競爭，演進為體驗、性能與生態的全面角力。今天的新能源汽車產業，同樣站在這個歷史性的拐點之上。普及解決的是“有沒有”的問題，升級解決的是“好不好”的問題。當54%的滲透率將這道門檻跨過，行業真正的分水嶺才剛剛出現。華為顯然敏銳捕捉到了這一產業時機窗口。作為在座艙、智駕、運動域“新三大件”上均有深厚佈局的科技巨頭，華為在這一關鍵節點，選擇了同步在運動域與兆瓦超充兩條賽道上戰略加碼，推出智能汽車運動域解決方案與全液冷兆瓦級超充技術。這背後既有對產業趨勢的深刻判斷，也有對自身技術儲備的充分自信。“挖掘”續航極限，揭秘華為“雙94%”碳化矽動力平台電動車續航焦慮，是一個被反覆提及卻從未被徹底解決的命題。過去幾年，行業的主流解法是堆電池——從60度電到100度電，再到如今部分旗艦車型搭載120度甚至更大容量的電池包。然而這條路的邊際效益正在遞減：電池越大，整車重量越高，能耗反噬越明顯；同時原材料成本隨之攀升，製造難度與安全管理的複雜性也成倍增加。問題的根源在於，在能量轉換效率沒有大幅提升的前提下，靠“裝更多電”來換續航，本質上是一種粗放式的工程解法。而華為新一代碳化矽平台技術的出發點，正是回到效率本身。華為推出的“雙94%”新一代碳化矽動力平台，實現了動力總成效率94.36%的行業峰值，並通過中汽研認證，成為目前業界電驅效率的標竿。這一數字意味著什麼？作為參考，目前行業主流的電驅動系統，綜合效率通常在88%至92%區間。華為將這一數字推向94%以上，每一個百分點的背後，都對應著真實的續航里程增益和電耗下降。從工程層面來看，碳化矽（SiC）材料相比傳統矽基IGBT，具有更高的擊穿電場強度、更優異的熱導率和更快的開關速度，這使其在高壓大功率場景下，損耗更低，發熱更少。華為雙94%平台通過對碳化矽模組的深度最佳化，配合先進的熱管理設計與多層級控制演算法，將系統級效率幾乎進一步推向了技術邊界。當然，更具實際意義的是，基於該平台的整車能效最佳化路徑已經打通。據悉，基於華為智擎智能電動運動域解決方案的新車型將在2026年加速上市，部分車型有望實現“度電行駛十二公里”的能效指標。橫向對比當下市場主流車型，目前多數純電動乘用車的能效水平在5至8公里每度電區間，高效車型可達9至10公里，而“度電十二公里”一旦量產落地，將意味著同等電池容量下，續航里程提升20%至40%，或者在同等續航目標下，電池容量可大幅壓縮，既降成本又減重量，形成正向飛輪效應。續航之爭的終局，不是誰的電池最大，而是誰把每一度電用得最充分。可以說，華為的雙94%，是對這場競爭的重新定義。這也是華為智擎智能汽車運動域解決方案的技術基點。在碳化矽平台奠定高效動力底座之後，整個運動域的智能化升級有了可靠的能量支撐。運動域融合智能：從“開得動”到“開得好”如果說續航解決的是“能不能跑”的問題，那麼運動域的智能化，解決的則是“好不好開”的核心命題，以及智能汽車底層架構的長遠命題。長期以來，行業對新能源汽車競爭力的討論，高度聚焦於“智能座艙”與“智能駕駛”兩個維度，卻往往忽略了一個更為基礎的層面：底盤與運動域。然而恰恰是這個層面，構成了駕乘體驗最直接的感知載體。電動車相比燃油車，有幾個固有的物理特性值得正視。一是整備質量更大，大量電池包堆疊在車底，使得整車重心下移但簧下質量增加，對懸架調校和制動系統提出更高要求；二是動力響應極快，電機的線性輸出特性雖然帶來了“推背感”，卻也對底盤控制系統的即時響應能力形成考驗；三是高速轉彎與緊急制動場景下，電控系統與機械系統的協同效率，直接決定了行車安全的邊界。華為智擎智能汽車運動域解決方案的戰略目標，正在於打通這些過去被分散在不同供應商之間的孤島系統，將動力、懸架和剎車融合為一個統一系統，建構一套閉環的運動域融合架構，這為汽車走向真正的智能化提供了骨架性的基礎。過去電機、制動、轉向等模組獨立運作，難以跨域協同，無法支撐L3及以上高階智駕。華為數字能源建構運動域XYZ三維空間融合控制，實現驅動、制動、轉向、懸架深度協同，用統一控制模型和演算法統籌全車姿態，實現“人車合一，指那打那”。資料是性能提升的直接證明，華為智擎的技術突破已經相當顯著。其線控電制動系統的響應時間壓縮至78毫秒，刷新了行業紀錄——要知道，人類駕駛員從感知危險到踩下剎車踏板的平均反應時間約為150至200毫秒，而78毫秒的系統響應，意味著車輛的制動介入速度是人類反應速度的兩倍以上。這不僅是性能指標的突破，更是主動安全能力的實質性躍升。同時，華為通過融合控制技術，將單輪控制周期縮短了50%，精準度提升了50%。這兩個50%，意味著車輛在每一次輪胎接地、每一次工況切換時，都能以更快的速度、更精確的方式完成姿態調整，帶來的直觀感受是轉彎更穩、加速更線性、剎車更可控。一個極具說服力的測試案例是：華為智擎驅動的2.65噸SUV完成了1.2米的立定跳遠。這項測試背後，是對整車控制能力的極致檢驗——懸架、動力、制動在極短時間內的精確配合，才能讓一輛重型SUV完成如此精準的彈跳動作。這種“極限工況測試”的意義在於，它直觀展示了華為智擎對運動域進行智能融合的技術優勢，在使用者價值上，也為日常駕駛場景提供了充裕的安全余量。安全冗餘設計更是華為智擎智能汽車運動域解決方案的核心追求。在今年的極限測試中，華為智擎在四輪制動卡鉗全部失效的極端工況下，依靠驅動系統介入實現了平穩停車。這意味著華為智擎建構的“器件-架構-行車”全鏈路安全體系，已經能夠在傳統制動系統完全失效的災難性場景下，通過跨系統協同，為駕乘人員提供最後一道保護。行業中越來越多玩家開始推出融合控制理念，這意味著共識正在形成：智能座艙和智駕是“上層建築”，運動域才是“地基”，是安全的基石。地基不穩，樓房註定難以築高。而對汽車底盤運動域進行智能化升級的同時，華為也在對電車的核心命題——充電設施網路，持續加碼，同樣進行全面的效率升級。建設無處不在的超充動脈，華為要讓充電更“自由”電動車續航里程的提升，並沒有從根本上消除使用者對補能的焦慮。原因在於，焦慮的本質已經從“能不能充到電”，轉變為“充電能不能充得又快又好”。從消費心理學的角度看，加油站的體驗之所以被普通消費者接受，不僅僅因為加油快（通常3至5分鐘），更因為加油站的密度足夠高、分佈足夠均勻，使得“去那兒加油”本身不構成決策負擔。而當前主流電動車即便使用快充樁，完成30%至80%的充電也需要30至45分鐘——在高速公路服務區排隊場景下，這個數字還要翻倍。這種時間成本，在日常通勤中尚可接受，一旦涉及長途出行或商業營運，便成為無法迴避的效率殺手。華為在補能領域的戰略佈局，正是對這一痛點的系統性回應，且針對乘用車和商用車重卡兩個截然不同的市場維度，分別給出了差異化的解法，致力於打造電網友好、車主喜愛、營運卓越的充電網路。面向乘用車市場，華為於2023年率先佈局液冷超充技術，以“一秒一公里”為體驗基準，將充電重新定義為可與加油媲美的效率體驗，引領了行業發展。此後，高壓平台、大倍率電池等也相繼走向超充化，越來越多產業鏈上下游企業進入超充賽道。截至目前，華為液冷超充已覆蓋全球60多個國家和地區、400多座城市。而通過“超充聯盟”平台，華為聯合車企、電池廠商、充電營運商等，通過技術創新，讓新能源汽車及充電設施，成為新型電力系統的有機組成部分，讓電網“放心供配電”，從而促進新能源汽車、充電網路產業快速高品質發展。它打破了單點突破的天花板，以生態協同的方式，推動整個充電鏈路的效率躍升。面向商用車重卡市場，華為的解法繼續向前一步。基於液冷超充技術，升級打造了兆瓦級超充解決方案，業界首個全液冷兆瓦級2,400安持續穩定輸出解決方案，助力重卡電動化從封閉場景走向開放場景。在補能速度方面，可在“15分鐘級”完成SoC從10%到80%的快速充電，折算下來是“充電5分鐘，行駛百公里”的驚人效率。這是目前行業首個在實際工況下穩定驗證的全液冷兆瓦級方案，新推出的自然冷終端雙槍輸出功率也能達1兆瓦，這也是相容“2015+”國家標準的前向相容設計，支援從1C到3.5C以上全系車型接入，為未來充電基礎設施的平滑演進預留了空間。更進一步，華為將光儲充一體化解決方案融入超充場站，通過“直流疊儲”與“構網型儲能”技術，實現了真正的電網友好——可減小對電網的瞬間大電流衝擊，支援小市電容量下快速建站，並能利用儲能進行峰谷套利，提升營運收益。同時，這套方案也讓車主更加喜愛：超充體驗穩定高效，充電速度不受電網波動影響，配合“超充聯盟”帶來的地圖高亮、無感支付等便捷服務，真正做到了“來了就能充，充完就能走”的極致體驗。商用重卡的電動化，是中國“雙碳”目標實現路徑中一塊難啃的硬骨頭。重卡單日行駛里程動輒數百至上千公里，對補能時間極度敏感，一次長時間充電意味著直接的營運成本損失。華為聯合順豐快遞在京港澳武深段進行的實際營運驗證給出了有力的資料支撐：從惠州到武漢的1046公里貨運路途，兆瓦超充重卡實際路跑耗時約13小時20分鐘，途中充電至90%僅需17至18分鐘，單趟節省燃油成本近千元。時效性與經濟性的雙重達標，意味著電動重卡正式具備了在快遞快運等時效高要求的幹線物流場景中替代燃油重卡的基礎條件。網路佈局層面，華為數字能源以“點—線—面”的一體化策略，系統性建構兆瓦超充網路的覆蓋密度。在“點”的維度，聚焦大宗物資高效流轉，打造電動重卡的核心樞紐。其中，四川北川的全球首個百兆瓦級超充場站已建成，126個超充車位，日均服務重卡700余輛，日充電量超30萬度，成為支撐區域物流綠色轉型的能源基礎設施樞紐。在“線”的維度，攜手客戶夥伴，打造兆瓦超充走廊，共築零碳物流乾線。“青島—臨沂”、“綿陽—成都”、“雲南至周邊國家”等20余條中長距兆瓦超充走廊已建成貫通，電動重卡的跨區域營運從理論走向現實。在“面”的維度，推動城市從乘用車電動化向商用車電動化升級，助力多城市打造兆瓦超充一張網。深圳計畫2026年建成50座兆瓦超充場站，重慶“便捷超充2.0”計畫落地超100座場站，徐州、杭州等城市也在加快規劃，超充網路正在成為綠色生態城市的基礎設施標配。充電樁的密度，決定了電動化的邊界。超充網路覆蓋到那裡，電動化的版圖就將延伸到那裡。當商用重卡“跑得遠、充得快、用得起、賺得多”從願景變為現實，商用車電動化的拐點便真正到來。回望整個華為在新能源汽車領域的戰略佈局，一條清晰的邏輯主線正在浮現。乾崑智駕解決“智能靈魂”，鴻蒙智艙解決“人機互動與生態連接”，而華為智擎解決“執行與操控”，華為超充解決“補能效率升級與高品質充電基礎設施打造”。四個維度相互咬合，形成了一套從感知到決策再到執行、從用車到補能的完整閉環體系。這不是簡單的產品堆疊，而是一套經過深思熟慮的系統級戰略。對於行業而言，華為智擎的出現意味著運動域智能化進入了一個新的競爭維度。與傳統Tier 1不同，華為具備跨域融合的軟體平台能力，能夠將運動域與智駕、座艙在軟體層面打通，這是傳統硬體供應商難以複製的差異化優勢。對於充電基礎設施生態而言，華為數字能源以超充聯盟為槓桿，撬動的是一場涵蓋整車企業、電池廠商、充電營運商的系統性協同。這種生態整合能力，是華為在ICT領域多年積累的產業治理經驗在汽車行業的再次復用。新能源汽車的下半場，單點能力已經難以應對競爭，系統級的全面整合與協同能力，才是勝出的核心籌碼。汽車智能化之外，華為顯然也掀起了底盤智能化之戰。誰能把電驅效率、底盤智能與補能網路融為一體，誰就掌握了定義下一代電動車的話語權。電動車從普及走向升級，這條路已經開啟。華為跑在了前面。 (36氪)

早前據《日經亞洲評論》報導，儘管美國持續收緊對華高端晶片及製造裝置出口管制，試圖遏制中國在5nm、3nm等先進製程領域的突破，但中國卻在“被忽視”的成熟製程賽道上悄然崛起，並以驚人的成本控制與規模化能力，掀起一場席捲全球的“成熟晶片價格海嘯”。這場由6英吋碳化矽（SiC）襯底引發的產業地震，正迫使歐美日老牌半導體企業倉促調整戰略，甚至主動退出曾被視為“基本盤”的市場。碳化矽晶圓成熟晶片的“中國式降維打擊”國際半導體產業協會（SEMI）資料顯示，2021年，一片6英吋碳化矽襯底在歐美日市場的報價普遍在800至1000美元之間。彼時，中國供應商尚處技術爬坡階段，難以撼動國際巨頭地位。然而僅兩年後，局面徹底逆轉。2023年起，以天科合達、山東天岳為代表的中國材料企業大規模量產高良率6英吋SiC晶圓，同規格產品報價直降至400美元/片——不足海外價格的一半。“看到中國廠商的報價單時，我一度懷疑是不是單位寫錯了。”德國功率半導體製造商X-Fab銷售總監馬可（Marco Schmidt）在行業峰會上坦言，“他們的價格甚至低於我們的材料成本。我們別無選擇，只能放棄6英吋戰場，全力轉向8英吋。”類似的戰略撤退並非個例。美國碳化矽龍頭科銳（Cree） 於2023年果斷剝離其SiC業務，成立獨立子公司Wolfspeed，並關閉位於北卡羅來納州的一座6英吋晶圓廠，全面押注8英吋平台，明確避開與中國企業的正面交鋒。為何6英吋仍不可替代？儘管全球主流晶圓廠紛紛向8英吋、12英吋升級，但在新能源汽車電控、太陽能逆變器、軌道交通、工業電源等關鍵領域，6英吋碳化矽晶圓憑藉成熟工藝、高穩定性與極低綜合成本，仍是不可替代的“黃金尺寸”。尤其在中國“雙碳”戰略驅動下，SiC功率器件需求激增。而天科合達與山東天岳通過最佳化長晶工藝，將6英吋SiC晶圓的良品率提升至70%以上，同時製造成本比8英吋方案低約60%，完美契合大規模商用需求。更令海外同行焦慮的是，中國企業在上游裝置與能源成本上的“系統性優勢”。全鏈條中國國產化：從裝置到電價的“降本飛輪”在核心裝置端，北方華創自主研發的碳化矽長晶爐售價約200萬美元/台，僅為進口同類裝置（如德國Aixtron或美國Kokusai）價格的一半。且中國國產裝置在本地化服務、快速響應、備件供應和維護成本上優勢顯著。而在能耗方面，中國工業電價普遍維持在0.08–0.12美元/千瓦時，遠低於歐美0.25–0.35美元/千瓦時的水平。考慮到一台長晶爐需連續高溫運行10–15天，耗電量巨大，電價差異直接轉化為數百美元/片的成本優勢。此外，地方政府對半導體材料項目的扶持力度空前。據不完全統計，多個省市對SiC晶圓項目提供每萬片產能1.5億元人民幣的專項補貼，涵蓋廠房建設、裝置採購與人才引進，進一步壓縮企業營運成本。中國國產裝置集體突圍：從“能用”到“好用”如果說材料端是中國的“矛”，那麼裝置端則是堅實的“盾”。根據中國半導體行業協會（CSIA）與賽迪智庫（CCID）聯合發佈的2025年Q3報告，中國國產裝置在多個關鍵環節已實現從“替代”到“引領”的跨越：中微半導體的CCP刻蝕機不僅通過5nm產線驗證，更成功打入三星、台積電供應鏈，全球市場份額達25%，穩居全球前三；北方華創的ALD原子層沉積裝置已在14nm邏輯晶片產線完成驗證並批次交付；華海清科的CMP化學機械拋光裝置在14nm及以下節點實現穩定量產，打破美國應用材料長期壟斷。面對中國裝置的迅猛勢頭，美國應用材料（Applied Materials）、泛林科技（Lam Research）等巨頭被迫採取“價格戰”策略，將成熟製程裝置降價30%，試圖延緩中國國產替代處理程序。聯盟作戰：中國版“EUV LLC”加速技術閉環為應對封鎖，中國早在數年前便組建了“中國積體電路創新聯盟”——一個由中芯國際、華虹半導體、長江儲存、長鑫儲存、中微、北方華創等龍頭企業共同發起的技術共同體。該聯盟效仿上世紀90年代美國EUV LLC模式，推動專利交叉授權、裝置聯合驗證、工藝協同開發。例如，長江儲存將其最新3D NAND工藝提前匯入北方華創裝置進行偵錯；中微刻蝕機同步在合肥長鑫、中芯深圳、積塔半導體三條產線平行驗證，將原本需24個月的裝置驗證周期壓縮至12個月，資料互通效率提升一倍。這種“產學研用”一體化的生態，正讓中國在成熟製程領域建構起自主、高效、低成本的完整產業鏈閉環。打壓催生反制，成熟製程成新戰場美國試圖用“先進晶片封鎖”鎖死中國科技未來，卻意外逼出一個在成熟製程領域“極致內卷、全球通吃”的中國半導體軍團。當西方還在為3nm良率焦頭爛額時，中國已用6英吋碳化矽晶圓、14nm刻蝕機和0.1美元的工業電價，重新定義了“性價比”的全球標準。這場由成熟晶片引發的價格戰，或許才剛剛開始。 (晶片研究室)

近日，晶盛機電在其投資者關係活動中確認，公司首條12英吋碳化矽襯底加工中試線已於2025年9月26日在子公司浙江晶瑞SuperSiC正式通線。這一技術突破標誌著中國在第三代半導體材料領域取得了重要進展。這次中試線通線的核心突破在於全鏈條的自主可控，實現了從晶體生長、加工到檢測環節的全線裝置自主研發與100%國產化。產線中的所有環節均採用國產裝置與自主技術，特別是高精密減薄機、倒角機、雙面精密研磨機等核心加工裝置均由晶盛機電歷時多年自研完成，性能指標達到行業領先水平。這標誌著晶盛機電正式形成了12英吋SiC襯底從核心裝備到材料生產的完整產業閉環。對於整個產業而言，大尺寸化是降本的關鍵路徑。根據晶盛機電在投資者問答中提供的資料，相較於目前主流的8英吋產品，12英吋碳化矽襯底單片晶圓晶片產出量可增加約2.5倍，能夠在大規模生產中顯著降低長晶、加工、拋光等環節的單位成本。業內資料顯示，12英吋襯底量產後，單片成本可降低40%，車規級模組單價有望從當前的150美元降至90美元。這將為新能源汽車、太陽能、5G通訊等下游應用的成本最佳化提供關鍵支撐。當前，全球碳化矽產業競爭格局正在經歷重大變革。根據調研資料，2024年全球SiC碳化矽晶片市場規模約為48.34億美元，預計2031年將達到182.8億美元。在這一快速增長的市場中，中國碳化矽企業正快速崛起。資料顯示，中國SiC襯底全球佔比從2024年35%升至2025年60%，裝置國產化率超80%。其中，晶盛機電的長晶爐在國內市場佔比達70%。同時，中國碳化矽整個產業鏈的國產化替代正在加速。在裝置端，PVT（物理氣相傳輸）爐市場北方華創佔比61%。外延裝置、離子注入裝置需求突出，2024年碳化矽器件生產裝置規模35.07億美元，2026年預計達51.29億美元。當然，我們也要看到目前全球碳化矽器件市場仍由意法半導體、英飛凌等國際廠商主導，佔據83%份額。碳化矽作為第三代半導體材料的核心代表，憑藉其優異的耐高溫、耐高壓、高頻特性，正在多個戰略性新興行業獲得廣泛應用。新能源汽車是碳化矽功率半導體器件應用最廣泛的領域，2024年佔全球市場的73.1%。碳化矽器件在汽車產業中主要用於電機驅動、OBC及DC/DC轉換器，正逐步取代傳統矽基IGBT功率模組。更為引人注目的是，AI資料中心正在成為碳化矽的新增長極。2025年，全球AI資料中心進入高密度、高功率時代，單櫃功率從幾十千瓦提升到數百千瓦。AI伺服器對供電和散熱系統的要求全面升級，碳化矽憑藉其高耐壓、低損耗特性，成為電源供應單元（PSU）前端AC-DC變換核心器件。金元證券報告預測，2025年資料中心PSU市場規模預計75億美元，2030年將達141億美元。碳化矽還正在破解高端AI晶片的散熱難題。隨著GPU/AI晶片功耗達千瓦級，碳化矽熱導率（400-500W/m·K）是矽的3倍。兼具高熱導與高絕緣性的特點，使碳化矽可用於熱介面材料與矽中介層替換，成為下一代高算力晶片可靠運行的關鍵材料。不過，隨著天岳先進上海臨港基地的12英吋導電型襯底良率達65%，計畫在2025年第四季度實現量產；以及英飛凌與天科合達合作開發12英吋溝槽柵SiC MOSFET計畫在2026年上車的消息，大尺寸碳化矽時代正加速到來。與此同時，全球龍頭Wolfspeed已宣佈其美國工廠8英吋襯底月產能5萬片停產，佔全球25%。這意味著，全球碳化矽產業正迎來關鍵轉折點。因此，中國作為全球最大的新能源汽車製造國和全球最大的市場；以及全球增長最快的AI資料中心市場。隨著國產碳化矽襯底在全球產能佔比不斷提升，中國必將在這一第三代半導體關鍵材料和裝備領域實現全面自主可控。同時，中國碳化矽產業的崛起，也必將為中國新能源汽車、太陽能儲能、5G通訊、AI資料中心等戰略新興產業提供堅實支撐，助力全球能源轉型與產業升級。 (飆叔科技洞察)

集聚封測智慧 賦能AI新時代  ——華為公佈兩項晶片散熱技術，碳化矽材料破解高熱功耗瓶頸華為技術有限公司近日公佈兩項與碳化矽散熱相關的專利，分別為《導熱組合物及其製備方法和應用》和《一種導熱吸波組合物及其應用》。兩項專利均採用碳化矽作為填料，旨在提高電子裝置的導熱能力。其中第一項專利應用領域包括電子元器件的散熱和封裝晶片（基板、散熱蓋），第二項專利則應用於電子元器件、電路板等領域。隨著AI晶片功率持續提升，散熱難題擺在各大科技公司面前。輝達GPU晶片功率從H200的700W提高到B300的1400W。CoWoS封裝技術將多個晶片（如處理器、儲存器等）高密度地堆疊整合在一個封裝內，顯著縮小了封裝面積，這對晶片封裝散熱提出更高要求。中介層的散熱能力成為AI晶片瓶頸，Rubin系列晶片中，整合HBM4的多晶片產品功率已經接近2000W。碳化矽材料具有優異的導熱性能，僅次於金剛石。公開資料顯示，碳化矽熱導率達500W/mK。相比之下，矽的熱導率僅為約150W/mK，陶瓷基板熱導率約200W/mK~230W/mK。此外，碳化矽熱膨脹係數與晶片材料高度契合，既能高效散熱，又能保障封裝穩定性。採用碳化矽中介層後，可使GPU晶片的結溫降低20℃~30℃，散熱成本降低30%，有效防止晶片因過熱降頻，保證晶片的算力穩定輸出。華為公佈的兩項專利均用碳化矽做填料，提高電子裝置的導熱能力。《導熱組合物及其製備方法和應用》主要針對電子元器件的散熱和封裝晶片。《一種導熱吸波組合物及其應用》則專注於電子元器件、電路板等應用領域。這些專利技術旨在解決高功率晶片散熱瓶頸問題。不僅是華為，輝達也在其新一代Rubin處理器設計中，將CoWoS先進封裝的中間基板材料從矽更換為碳化矽，以提升散熱性能，並預計2027年開始大規模採用。碳化矽應用領域從電力電子擴展到封裝散熱，打開了市場增量空間。東吳證券測算，以當前輝達H100 3倍光罩的2500mm²中介層為例，假設12英吋碳化矽晶圓可生產21個3倍光罩尺寸的中介層。2024年出貨的160萬張H100若未來替換成碳化矽中介層，則對應76190張襯底需求。隨著輝達GPU晶片的功率越來越大，將眾多晶片整合到矽中介層將導致更高的散熱性能要求，而如果採用導熱率更好的碳化矽中介層，其散熱片尺寸有望大幅縮小，最佳化整體封裝尺寸。資料顯示，採用碳化矽中介層後，可使GPU晶片的結溫降低20℃~30℃，散熱成本降低30%，有效防止晶片因過熱降頻，保證晶片的算力穩定輸出。AI晶片功率不斷攀升，散熱技術已成為制約算力發展的關鍵因素。晶片散熱技術競賽已經拉開帷幕，這將重塑高性能計算領域的競爭格局。 (未來半導體)

近日，華為和山中國學的作者發佈了一篇題為《1200 V Fully-Vertical GaN-on-Si Power MOSFET》的我論文。在文中，他們介紹一種 1200 V 全垂直 GaN-on-Si 溝槽 MOSFET，採用氟注入終端（FIT-MOS）。FIT （fluorine implanted termination）區由於帶有固定的負電荷而表現為高電阻，可自然地將離散器件隔離，取代了傳統的檯面刻蝕終端（MET），消除了檯面邊緣的電場擁擠效應。結果顯示，FIT-MOS 的擊穿電壓從 MET-MOS 的 567 V 提升至 1277 V。此外，所製備的 FIT-MOS 具有 3.3 V 的閾值電壓 (Vth)、約 10^7 的開關比 (ON/OFF ratio)，以及 5.6 mΩ·cm² 的比導通電阻 (Ron,sp)。這些結果表明，GaN-on-Si 垂直電晶體在 kV 級應用中具有巨大的性價比潛力。簡介氮化鎵（GaN）和碳化矽（SiC）等寬禁帶半導體，在開發高效、高密度電力系統方面具有巨大潛力。目前，GaN 基電晶體已廣泛應用於 100 V 至 650 V 的電源，而 SiC 基電晶體則主要在 1200 V 以上的高壓領域佔據商業主導地位。然而，對於 650 V 至 1200 V 這一對成本和性能競爭都異常激烈的市場區間，GaN 和 SiC 誰將成為最佳選擇，仍未可知。儘管 SiC 基電晶體的發展取得了顯著進展，但其相對高昂的襯底成本，從經濟角度限制了它們在這一電壓範圍內的競爭力。幸運的是，在低成本、大尺寸矽（Si）襯底上外延生長 GaN 的異質外延技術取得了突破，這為製造高性價比、高性能的 GaN 電晶體帶來了巨大希望。得益於 AlGaN/GaN 異質介面處產生的高密度二維電子氣（2DEG），**GaN 基橫向高電子遷移率電晶體（HEMTs）**在需要高頻率和低電壓的應用中具有顯著優勢。然而，由於橫向架構固有的可擴展性限制，將 GaN-on-Si 橫向 HEMT 的擊穿電壓擴展到 650 V 以上仍然是一個挑戰。相比之下，垂直拓撲結構具有設計靈活性，垂直 GaN 功率電晶體通過增加漂移層的厚度而不增加器件的面積，在千伏（kV）級阻斷能力方面展現出顯著優勢。近年來，已成功開發出多款 1200 V 垂直 P-i-N 二極體，並展示了優異的阻斷和雪崩能力，這驗證了垂直 GaN-on-Si 拓撲在高壓和高功率應用中的可行性。Liu 等人首次報導了准垂直 GaN-on-Si 溝槽 MOSFET，採用 4 μm 厚的 GaN 漂移層，其硬擊穿電壓達 645 V。隨後研究聚焦於最佳化 p-GaN 通道區與柵介質層，以改善准垂直 GaN-on-Si 溝槽 MOSFET 的導通性能和可靠性。為消除准垂直結構中存在的電流擁擠效應，Khadar 等人展示了首個全垂直 GaN-on-Si 溝槽 MOSFET，其漏極焊盤沉積於通過選擇性去除緩衝層和矽襯底後暴露的背面 n+-GaN 層上。Debaleen 等人報導了一種帶有導電緩衝層的全垂直 GaN-on-Si 電晶體，這種設計消除了複雜的襯底工藝並簡化了製造流程。然而，由於缺乏有效的終端結構和高品質的漂移層，這些報導的垂直 GaN-on-Si MOSFETs 的擊穿電壓（BV）仍低於 650 V，這對於千伏（kV）等級的電力系統應用來說是不足的。本文展示了一種 1200 V 全垂直 GaN-on-Si 溝槽 MOSFET，採用氟離子注入終端（FIT）。傳統的檯面刻蝕終端（MET）被電阻型 FIT 結構取代，該結構能夠有效隔離離散器件，並緩解終端區域的電場擁擠效應。因此，FIT-MOS 的擊穿電壓從 MET-MOS 的 567 V 提升至 1277 V。此外，FIT-MOS 表現出增強型工作模式，具有 3.3 V 的閾值電壓 (Vth)、約 107 的開關比 (ON/OFF ratio)、低的比導通電阻 (Ron,sp) 為 5.6 mΩ·cm²，以及 8 kA/cm² 的高導通電流密度。這些結果為基於 GaN-on-Si 垂直電晶體的 kV 級電力電子系統的發展奠定了基礎。外延生長與器件製造圖 1(a)-(b) 展示了全垂直 GaN-on-Si FIT-MOS 的結構示意圖和溝槽柵區域的截面掃描電子顯微鏡（SEM）圖像。通過注入強電負性的氟離子，原本導電的 n+-GaN/p-GaN 層在 FIT 區域內變為電阻層，從而有效地隔離離散 FIT-MOS 器件，消除了傳統 MET 結構的需求。FIT-MOS 的柵溝槽深度為 1.15 μm，延伸至 n-GaN 漂移層。可以觀察到完整的柵堆疊結構，包括 100 nm 厚的 SiO₂ 柵介質層，以及 50/150 nm 厚的 Cr/Au 柵金屬層。圖 1：（a）全垂直 GaN-on-Si 溝槽 MOSFET 的結構示意圖；（b）帶氟注入終端（FIT-MOS）的溝槽柵區域橫截面 SEM 圖像。FIT-MOS 的製造工藝首先使用 SiO₂作為硬掩膜進行柵溝槽刻蝕，隨後在氮氣環境下以 850°C 快速熱退火（RTA）20 分鐘，以啟動埋藏的 p-GaN 層中的受主。通過在 25% TMAH 溶液中 85°C 浸泡 3 小時修復干法刻蝕損傷。隨後進行三能級氟離子注入（能量/劑量：240 keV/4×10¹⁴cm⁻²，140 keV/2×10¹⁴cm⁻²，80 keV/1.2×10¹⁴cm⁻²），採用住友 Eaton Nova 的 NV-GSD-HE 離子注入機，並用約 6.5μm 厚的 AZ4620 光刻膠作為掩膜，形成 FIT 區域。隨後採用原子層沉積（ALD）沉積100 nm 厚的SiO₂柵介質層，並通過反應離子刻蝕（RIE）開源極接觸孔。最後沉積雙層 Cr/Au 堆疊以形成柵極和源極電極。低電阻矽襯底作為漏極電極。MET-MOS 與 FIT-MOS 的工藝流程類似，不同之處在於 MET-MOS 採用檯面刻蝕來隔離離散器件。結果與討論圖 2(a)-(b) 展示了全垂直溝槽 MOSFET 的 N-P-N 外延結構的截面 SEM 圖像及二次離子質譜（SIMS）剖面。從上到下，N-P-N 結構包括：20nm厚的 n⁺⁺-GaN 層（Si 摻雜 ~1×10¹⁹cm⁻³）、200 nm厚的n⁺-GaN 源極接觸層（Si 摻雜~5×10¹⁸cm⁻³）、400nm厚的 p-GaN通道層（Mg摻雜~1×10¹⁹cm⁻³）、以及 7μm厚的 n⁻-GaN 漂移層（N_D–N_A ~8×10¹⁵cm⁻³）。該結構外延在 6 英吋 Si 襯底上，並採用導電緩衝層，通過金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）實現。圖 2(a) 全垂直溝槽型 MOSFET 的 N-P-N 外延結構的橫截面掃描電子顯微鏡（SEM）圖像；(b) 全垂直溝槽型 MOSFET 的 N-P-N 外延結構的二次離子質譜（SIMS）剖面圖；(c) (002) 和 (102) 晶向的 Omega 搖擺曲線。插圖顯示了在 Si 襯底上生長的 GaN層；陰極發光（CL）圖像；(d) 通過物質中離子輸運 (TRIM) 模擬和二次離子質譜（SIMS）測量得到的氟離子（F 離子）分佈。導電緩衝層由 AlGaN/AlN 多層組成，可實現全垂直電流通路，同時避免複雜的襯底工程工藝。而且，基於 AlGaN/AlN 的緩衝層還能對上方的 GaN 漂移層提供足夠的壓應力，有效補償拉伸應力，避免因高溫冷卻過程引起的裂紋。通過 X 射線ω搖擺曲線的半峰寬（FWHM）（見圖 2(c)），估算出的穿通位錯密度（TDD）為 3.0×10⁸cm⁻²，其計算公式如下：其中，β是半峰寬，b是伯格斯向量。通過陰極發光（CL）測量也得到了類似的位錯密度（TDD），為1.4×10⁸cm⁻²，如圖 2(c) 的插圖所示。圖 2(d) 顯示了通過物質中離子輸運 (TRIM) 模擬和 二次離子質譜 (SIMS) 測量得到的氟離子（F 離子）分佈剖面，結果顯示氟離子在 FIT 結構中呈均勻分佈。圖 3(a) 顯示了 FIT-MOS 在 VDS = 10 V 下的轉移特性曲線（線性與對數坐標）。FIT-MOS 表現為增強型工作模式，具有正的閾值電壓 Vth = 3.3 V（在 IDS = 1 A/cm² 時提取）、約 10⁷ 的開關比，以及 ~0.5 V 的遲滯現象。圖 3(b) 顯示了所製備 FIT-MOS 的輸出特性，揭示其高導通電流密度為 8 kA/cm²。由線性區計算得到的比導通電阻 Ron,sp 約為 5.6 mΩ·cm²。圖 3(a) 所製造的全垂直 GaN-on-Si FIT-MOS 的轉移特性曲線；(b) 所製造的全垂直 GaN-on-Si FIT-MOS 的輸出 I-V 特性曲線。ID（漏極電流）已按溝槽面積進行歸一化。圖 4 對比了FIT-MOS 與 MET-MOS 的關斷態擊穿特性。在擊穿前，柵漏電流 (IG) 始終低於10⁻⁶A/cm²，表明柵介質堆疊在高漏極偏壓下具有優異的穩定性。FIT-MOS 的擊穿電壓高達 1277 V，而 MET-MOS 在 567 V 就發生了過早擊穿。在低 VDS 時，FIT-MOS 的關斷態電流密度比 MET-MOS 更大，這是由於 FIT 結構引入了額外的縱向漏電通道。這一現象可通過測試結構的點對點漏電流密度（見圖 5(a)）得到驗證。此外，由於氟離子注入後 FIT 區域存在 Ga 空位、原子鍵合不足以及能量約束不足，氟離子可能在 GaN 晶格中擴散並逸出表面，從而影響器件的熱穩定性。採用最佳化的後注入退火工藝可有效降低關斷態漏電流密度，並增強 FIT-MOS 的熱穩定性。圖 4，在 VGS=0 V 條件下，所製造的全垂直 GaN-on-Si FIT-MOS 和 MET-MOS 的關態擊穿 I-V 特性曲線。插圖顯示了 FIT-MOS 和 MET-MOS 的潛在漏電路徑。圖 5(a) 帶有 FIT 和 MET 隔離的測試結構（插圖）的焊盤到焊盤的漏電流密度；(b) MET-MOS 在VDS=400 V時的模擬電場分佈；(c) FIT-MOS 在 VDS=1200 V 時的模擬電場分佈為分析 MET-MOS 和 FIT-MOS 的擊穿機理，採用 TCAD 模擬計算二維電場分佈（見圖 5(b)-(c)）。模擬中使用的關鍵物理模型包括載流子漂移擴散模型、產生-複合模型、連續性方程與泊松方程，以及雪崩電離模型。在 VDS = 400 V 時，MET 結構在檯面拐角處可觀察到電場擁擠，峰值電場達 2.7 MV/cm，導致其擊穿電壓下降。而如圖 5(c) 所示，FIT 結構能夠有效抑制終端區域的電場擁擠。然而，在溝槽柵區域仍觀察到電場擁擠，這可以通過採用柵極遮蔽結構來有效抑制。圖 6：（a）比導通電阻 Ron,sp 與擊穿電壓 BV 的對比；（b）漂移層厚度 (Tdrift) 與擊穿電壓 BV 的對比。對比對象為本文製備的 GaN-on-Si 全垂直 FIT-MOS 與已報導的在 Si、藍寶石 (Sap) 和 GaN 襯底上的 GaN 垂直溝槽 MOSFET圖 6(a)-(b) 對比了本文製備的 GaN-on-Si FIT-MOS 與已報導的在 Si、藍寶石 (Sap) 和 GaN 襯底上製備的垂直 GaN 溝槽 MOSFET 的 Ron,sp–BV 以及漂移層厚度–BV 特性。本文 FIT-MOS 在異質襯底（Si 與 Sap）上實現了先進水平的擊穿電壓 1277 V，低比導通電阻 5.6 mΩ·cm²，以及高 Baliga 優值（BFOM = BV² / Ron,sp）為 291 MW/cm²，其性能與在本征 GaN 襯底上製備的器件相當。此外，得益於高效的氟注入終端技術，7 μm 漂移層厚度的 GaN-on-Si 全垂直 FIT-MOS 實現了與典型 1200 V 級 GaN-on-GaN 垂直溝槽 MOSFET 相當的擊穿電壓，而後者通常需要超過 10 μm 的漂移層厚度。這一結果標誌著低成本 GaN-on-Si 垂直 MOSFET 向 1200 V 級電力應用邁出了關鍵一步。結論本文展示了一種 1200 V 全垂直 GaN-on-Si 溝槽 MOSFET，採用氟離子注入終端（FIT）技術。FIT 結構取代了常規的檯面刻蝕終端，有效地實現了對離散 FIT-MOS 器件的隔離，從而消除了 MET-MOS 中的電場擁擠效應。結果實現了 1277 V 的先進擊穿電壓，以及 291 MW/cm² 的 Baliga 優值 (BFOM)。氟注入終端技術為垂直 GaN 溝槽 MOSFET 在 kV 級電力系統中的應用展現了巨大的潛力。 (半導體行業觀察)

意法半導體4月10日宣佈“重塑製造佈局和調整全球成本基礎”計畫。意法半導體計畫在2025、2026和2027財年重點投資於300mm矽片和200mm碳化矽的先進製造基礎設施與技術研發。該公司還計畫繼續投資升級營運中使用的技術，部署更多人工智慧和自動化技術。聲明稱，這項全公司計畫，包括先前披露的成本基礎調整和製造佈局重塑，預計將在三年內導致全球範圍內最多2800名員工自願離職，不包括正常的人員流失。意法半導體2024全年營收132.7億美元，比2023年下降23.2%；營業利潤率12.6%，2023全年為26.7%；淨利潤15.6億美元，同比下降63.0%；淨資本支出（非美國通用會計準則）為25.3億美元，自由現金流（非美國通用會計準則）為2.88億美元。ST總結2024年的業績時表示，“2024年對於我們所服務的行業，尤其是工業和汽車行業來說，是幾十年來最糟糕的年份之一。這一年的特點是終端需求出乎意料地疲軟，庫存水平較高，對ST產生了重大影響。” (大話晶片)

更深刻瞭解汽車產業變革 忽如一夜春風來，純電動車「充電體驗不佳」這個痛點，似乎要迎來終結。 先是，曾經代表著行業最領先的「5C 充電」，大有普及之勢：小鵬的兩款 2025 款新車 G6 和 G9 全系標配 5C 電池，其中新款 G6 的峰值充電功率，從此前 3C 電芯的 280kW，大幅上升至 451kW。 除了小鵬之外，嵐圖、極氪、星紀元等品牌的部分車型，也都支援了 5C 快充——來到 2025 年 3 月這個節點，「5C 快充」已不是曲高和寡。

近日，法國市場研究機構KnowMade最新發佈的一份針對碳化硅（SiC）的智慧財產權 （IP） 報告顯示，2021 年至 2023 年期間，中國參與者披露的SiC發明專利數量增加了約 60%，是全球主要國家和地區當中增長更快的，同時也是專利申請量最多的。如果僅看2023年，在全球SiC 專利申請當中，超過 70% 被都是來自於中國實體。 激烈的市場競爭和持續的地緣政治緊張局勢，促進了整個碳化硅供應鏈的專利增長 自 2021 年以來，KnowMade 注意到與SiC器件相關的專利申請活動中有趣的動態。例如，2023 年披露的SiC發明專利數量比 2021 年高出了 50% 以上。此外，一些現有專利持有人有效地擴大了其碳化硅發明的覆蓋範圍。隨著 SiC 功率器件在電動汽車 （EV） 中大規模採用的前景，SiC 公司開始在該行業的戰略區域申請越來越多的專利。與此同時，快速增長的 SiC 市場的幾家先驅已經加速了他們的專利活動，預計 SiC 行業領域將有許多挑戰者進入（圖 1）。事實上，專利可以在競爭激烈的環境中維護 SiC 公司的市場地位方面發揮關鍵作用。 如圖1，在全球SiC相關專利擁有者當中，三菱電機無疑是領導者，而從新的SiC專利申請增長來看，DENSO、ROHM、意法半導體、HITACH增長都比較快。