近日，日本名古屋大学的宇治原彻教授等人开发出了利用人工智能(AI)的高精度，制造宽禁带半导体材料碳化硅(SiC)的结晶方法，可以将结晶缺陷数量降至原来的百分之一，提高了生产的成品率。宇治原教授的研究团队表示，经过4年的开发，目前已经可以制造供产业使用的约15厘米的碳化硅结晶。宇治原教授在今年6月成立了生产销售SiC结晶的初创企业“UJ-Crystal”，计划在2022年开始销售样品，2025年实现量产。

　　赛迪顾问集成电路中心高级咨询顾问池宪念向《中国电子报》记者介绍到，美国厂商科锐(CREE)曾对SiC底板表面共有165个结晶缺陷的标准品和只有21个结晶缺陷的低缺陷产品等进行了比较。制作2mm见方芯片时的芯片成品率方面，标准品为94.1%、低缺陷产品为99.2%，而3mm见方芯片中，标准品为87.8%、低缺陷产品为98.2%，5mm见方芯片中，标准品为73.3%、低缺陷产品为95.8%。可见，芯片成品率与SiC结晶缺陷有着密切的关系，芯片尺寸越大，标准品与低缺陷产品的成品率之差就越大。因此，SiC结晶缺陷越低越有助于芯片成品率的提升，从而提高产品的质量并节约成本。

　　Si材料已经受技术瓶颈和研制成本剧增等因素影响，正逼近极限。SiC由于其化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好、硬度高等特性，使其被称为“理想器件”，也是当前宽禁带半导体中的应用场景最为广范的。目前SiC器件在EV/HEV上应用主要是功率控制单元(PCU)、逆变器、DC-DC转换器、车载充电器等方面。全球各国都在争相研究，进度也是突飞猛进，其中在半导体领域，以占领材料和元器件为主的日本，更是下足了功夫。

　　池宪念向《中国电子报》记者指出，新能源汽车为碳化硅(SiC)的最重要下游领域之一，电动车目前面临的问题是电池重量大续航少，如果在使用SiC器件时可以降低功耗、减小体积，那么就从一定程度提高了电动车的续航。此外，在高压直流充电桩中如应用SiC也可使充电时间大大缩短。总体来讲，SiC材料器件具备的多种优势将带动电动车续航能力的提升。

（文章来源：中国电子报）