你可能不知道,采用碳化硅取代傳統的硅半導體材料制作的電力芯片能減少75%的能耗,碳化硅半導體已成為國際上公認的將引領電力電子,特別是大功率電力電子下一個50年的最佳電子材料。
記者從廈門火炬高新區翔安產業園了解到,國內首片碳化硅半導體晶片已經于日前在廈門順利誕生。更可喜的是,作為廈門市政府赴美國招商的重點項目,瀚天泰成電子科技廈門有限公司所提供的碳化硅半導體外延晶片填補了國內該領域空白,公司同時收到第一批碳化硅外延晶片商業訂單。
美國戰斗機也少不了
碳化硅半導體器件
據介紹,碳化硅作為第三代半導體材料,可用于制作新一代高效節能的電力電子器件,并廣泛應用于國民經濟的各個領域,如空調、光伏發電、風力發電、高效電動機、混合和純電動汽車、高速列車、智能電網、超高壓輸變電等。
與使用傳統硅器件相比,使用碳化硅半導體電力電子器件可以大大減少電力系統的能量損耗,提高電力使用效率,降低電力系統的尺寸,同時可提高系統運行的可靠性并降低系統整機造價。高效節能碳化硅電力電子器件的普及和應用可以為產業升級、節能減排和建設低碳社會提供技術保障。
據介紹,美國F-22戰斗機也大量使用了碳化硅半導體器件。我國碳化硅技術最早也用于軍事,現在慢慢擴大到民用方面,一旦普及,將創造巨大的社會效益。
普遍應用于各行業
每年可以減排二氧化碳3億噸
據介紹,去年3月底,廈門泰成集團有限公司和美籍華裔科學家共同在廈門火炬高新區翔安產業區組建了瀚天泰成電子科技廈門有限公司。公司首期投資額1.9億元人民幣,主營碳化硅半導體材料和器件的研發、生產、銷售及相關技術咨詢與服務。
當日該公司負責生產方面的馮經理說,現在越來越重視環境保護和低碳社會,節能環保概念也日趨深入人心,所以他認為,以碳化硅為代表的第三代半導體材料必將在國民經濟的各種行業中得到廣泛應用,如變頻電機、家用電器、太陽能及風力發電、混合及純電動汽車、高鐵、智能電網、航天航空等行業。
舉一個例子來說,目前我國國內廣泛使用的電機仍是采用硅半導體器件的低效率電機。如果采用碳化硅半導體器件對國內低效電機進行全面改造,每年可以節約1500億度電,得到750億元的節電效益,我國每年可以減排二氧化碳達3億噸。
碳化硅對產房很講究
偌大的廠房員工沒幾個
當日記者走進了位于翔安的國內首片碳化硅半導體外延晶片產房。據介紹,碳化硅的生產環境必須是百級超凈車間。什么意思呢?就是微塵數量被嚴格控制在每立方米100個以內。打開每個車間,穿著隔離服裝的記者感到春風拂面。負責人說,車間的空氣永遠都是向外流動的,這是要保證外面的空氣、細菌等不會涌到里面。
記者感到驚訝的還有,偌大的廠房,卻看不到幾個員工。據介紹,這條生產線的設備,有的單臺價值就要2000萬元,生產線是高度自動化,所以對員工的需求量不多。
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鑒于碳化硅外延晶片在整個碳化硅產業鏈中占據的舉足輕重地位,廈門搶在天津、東莞等城市之前,研制出碳化硅半導體外延晶片并將之產業化。也因此,瀚天泰成電子科技廈門有限公司認為,以碳化硅外延晶片為基礎,廈門市可以進一步吸引和發展碳化硅產業的上、下游企業,比如高效太陽能轉換器技術公司、高效風能電站技術公司、高效節能電動汽車技術公司、高效智能電網技術公司、高效節能電力電源設備技術公司和高效節能軌道運輸技術公司等,形成完整的碳化硅產業鏈,將廈門建設成為第三代半導體碳化硅研發、生產和銷售基地,使之成為海西經濟的科技高地和中國的碳化硅谷。