【APCSCRM 2018--主会邀请报告】首届亚太碳化硅及相关材料国际会议（APCSCRM 2018）大 ...

2018年7月9-12日，由中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟、中国科学院物理研究所和北京硅酸盐学会主办，北京天科合达半导体股份有限公司承办的首届亚太碳化硅及相关材料国际会议（APCSCRM 2018）在北京顺利召开。大会报告分别由中国科学院半导体研究所夏建白院士、大会外方主席日本筑波大学岩室 宪幸教授和大会中方主席北京天科合达半导体股份有限公司首席科学家陈小龙教授主持。

大会邀请了日本筑波大学的岩室 宪幸教授、北京天科合达半导体股份有限公司首席科学家陈小龙教授、株洲中车时代电气股份有限公司的刘国友副总工程师、日本阪大产研的菅沼 克昭教授、全球能源互联网研究院直流输电技术研究所庞辉所长、美国能源部Power America研究所的张清纯教授、吉林大学的刘冰冰教授、日本丰田汽车项目总经理滨田 公守作大会邀请报告。这八位邀请专家分别在报告中详细分享了各自的最新学术研究进展和成果，并与参会的专家、学者和企业家针对第三代半导体领域学术和产业问题进行了良好的互动交流。

大会外方主席日本筑波大学岩室 宪幸教授作报告

报告题目：碳化硅 MOSFET器件的最新进展

报告的主要内容：碳化硅MOSFET是众多功率转换系统的最佳选择。由于整个应用系统对稳定可靠性的要求很高，因此探索具有极低的导通电阻，且具有更高的稳定性SiC MOSFET的最优结构和应用是至关重要的。报告给出了碳化硅 MOSFET器件的最新技术进展。

大会中方主席北京天科合达半导体股份有限公司首席科学家陈小龙教授作报告

报告题目：宽禁带碳化硅半导体晶体研究及产业化

报告的主要内容：包括大尺寸碳化硅晶体生长的基本规律，晶体生长过程中相变的产生和解决途径，晶体中的微管、位错、层错的产生的机理、表征和解决途径，碳化硅晶体的新效应和新物性等。在此基础上，介绍产业化过程中的若干关键技术的进展以及未来的发展趋势。

株洲中车时代电气股份有限公司的刘国友副总工程师作报告

报告题目：SiC器件在轨道交通中的应用前景

报告的主要内容：详细分享了轨道交通中半导体电力电子器件应用的历程；中车在SiC电力电子器件制备及其在轨道交通中应用方面的研究进展。半导体电力电子器件在电力机车和动车高铁中得到了广泛的应用。基于碳化硅电力电子器件优良的电学/热学/机械性能，提出了轨道交通用SiC器件解决方案，成功开发了地铁用1.7kV混合SiC模块， 3.3kV混合和全SiC模块。高电压、高电流SiC电力电子器件(MOSFET、IGBT)满足了电力电子变压器在下一代轨道牵引系统中的应用需求，不过碳化硅器件在材料、制造和封装方面还有很长的路要走。

日本阪大产研的菅沼 克昭教授作报告

报告题目：银烧结连接及其对宽禁带器件连接的可靠性

报告的主要内容：在有关贴装材料和工艺的各种建议中，Ag烧结体与Ag微米/亚微米尺寸颗粒的结合是功率半导体和功率型LED的有前景的封装方法。Ag与空气中的氧反应，导致200℃左右的低温烧结。微孔连接结构提供了高强度以及优异的热/电导率。芯片连接器件即使在250°C的热循环和功率循环中也很稳定。本文总结了宽禁带电力电子器件用Ag烧结连接的现状。

全球能源互联网研究院直流输电技术研究所庞辉所长作报告

报告题目：SiC器件在未来电网中的应用

报告的主要内容：为适应可再生能源大规模开发利用的要求，传统电网正在发展成以电力电子技术的广泛应用为代表的智能电网。增加设备的容量，电压和可控性并减少功率损失也是迫切需要的。高压和大容量电力电子设备是未来智能电网的核心。目前，基于硅（Si）材料的电力电子器件领域受其体积大，损耗高，重量大等限制，迫切需要新器件来改善这种状况。碳化硅（SiC）器件具有电压等级高，流通能力强，频率高，低损耗的特点，大大减小了设备的体积和重量。它将成为电力电子设备应用的首选。未来，随着SiC材料，相关封装器件和电力电子器件技术的发展，越来越多的SiC功率电子器件将应用于电网，尤其是高压大容量电力电子变压器，逆变器，和高压直流断路器。这些应用将极大地促进大规模新能源的获取，为清洁能源的大规模开发利用，优化能源结构，提高能源利用效率，改善生态环境，实现清洁发展奠定基础。

美国能源部Power America研究所的张清纯教授作报告

报告题目：宽带半导体器件和应用：现状和未来展望

报告主要内容：详细分享了近期研究项目的重大进展。电力电子器件从应用于手机充电器的低功率逆变器到电力系统兆瓦级的大功率转换器和线路。由于应用了宽禁带半导体器件，电力电子系统在缩减尺寸，提高效率和功率密度，可靠性等成为可能。另外，SiC的电力电子器件包括650伏到1700伏的二极管和MOSFET的研发和商品化也做了详细的探讨。新一代器件技术的提高途径和取得的重大进步方面也作了进一步的阐述。目前两种SiC MOSFET结构（平面和沟槽）各自的优缺点进行了详细的比较，包括工艺复杂度，反型层电子迁移率，温度特性，静态和开关特性等。 目前影响第三代半导体器件的大规模应用主要在于价格相对传统器件高。如何降低器件的成本及其技术路线图方面作了详细论述。最后，简略总结了将来的器件研发方向和应用前景。

吉林大学的刘冰冰教授作报告

报告题目：新型高压结构碳材料

报告的主要内容：概述了几个关于高压引起新型结构相变的例子，这些例子包括独特的长程有序晶体和无定形纳米簇作为结构单元（OACC），在溶剂化C60和C70晶体中带来了新的典型纳米限制富勒烯新的物理见解，以理解有序和无序的概念和设计超硬碳材料的新方法，一种新的碳同素异形体，具有完全sp3键合的单斜晶体结构（称为V碳），由单壁碳纳米管内的压缩C70（C70 peapod ），也是一种新型的三维网络，具有来自富勒烯和立方烷反应的无定形结构。这些研究结果为应用高压和纳米碳材料构建新型碳材料提供了新策略。同时也介绍了实验室中关于高质量大尺寸CVD单晶金刚石的最新进展，SCD上的金纳米颗粒/金刚石纳米颗粒的混合结构，其设计和制造用于实现硅基纳米颗粒的发光增强，与表面等离子体共振相关的空位中心等等。

日本丰田汽车项目总经理滨田 公守作报告

报告题目：SiC电力电子半导体器件在电动汽车上的应用

报告的主要内容：汽车行业正在开发一系列电动环保车辆，如混合动力车辆（HV），插电式混合动力车辆（PHV），全电动车辆（EV）和燃料电池车辆（FCV），以减少二氧化碳排放量，趋势是无可争议的。丰田在过去的20年里已经开发出各种电动汽车，并且正在扩展它们。由于低损耗工作特性，碳化硅（SiC）功率半导体器件被认为是非常有前途的下一代功率半导体器件，以提高燃料效率并减小功率控制单元（PCU）的尺寸和重量 。碳化硅器件已经从小众转向主流，但SiC功率器件仍需要一些技术突破才能成为电动环保车辆的主流功率器件。探讨丰田的电动环保车辆普及情景和两种用于车辆应用的SiC功率半导体器件的技术挑战示例。开发了超低功耗沟槽功率MOSFET以及SiC PN二极管，对其退化现象进行了分析并寻找了相应的对策，以便在车用逆变器中大量应用。