海归创始人高巍：让碳化硅市场“降降温，提提质”

从光伏到新能源汽车，第三代半导体材料碳化硅（SiC）的热度正在不断攀升。

与硅材料相比，SiC具备更宽的禁带宽度、更高的击穿场强、更快的电子饱和速度和更高的导热系数等优异的物理性质。这使得SiC器件产品拥有耐高温、耐高压、低损耗等性能，能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求，在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有重要应用潜力。

成立于2019年的成都蓉矽半导体有限公司（以下简称为“蓉矽半导体”）正是这样一家掌握核心技术的SiC功率器件设计公司。


蓉矽半导体总部坐落于四川省成都市电子科大科技园，拥有一支来自国内知名高校的研发团队，并由国内外碳化硅行业顶尖设计人才带队，获得多项专利授权。

作为「蓉矽半导体」的创始人之一，现任蓉矽半导体副总裁、研发中心总经理的高巍拥有日本埼玉大学工学博士学位，曾在日本NEC电子株式会社和日本瑞萨电子株式会社从事车规级低压功率MOSFET、高压功率IGBT器件设计与开发工作。2013年选择回国后，在电子科技大学微电子与固体学院任教，帮助团队打造了电子薄膜与集成器件国家实验室下属的功率半导体测试平台、可靠性考核平台与失效分析平台，为学院与团队老师提供了一个完整验证分析科研成果的环境。

2019年12月，高巍博士与其他两位创始人共同建立了蓉矽半导体，在2020年完成种子轮融资，2021年完成天使轮融资，2022年完成Pre-A轮融资并获批高新技术企业认定，2023年，蓉矽半导体与台湾汉磊科技股份有限公司签订长期战略合作协议，供应链得到切实保障，顺利通过德国莱茵TÜV集团ISO“质量、环境、健康”三大体系认证。其自主设计开发的1200V/75mΩ NovuSiC® MOSFET和1200V/40mΩ DuraSiC® MOSFET先后获得2023中国IC设计成就奖、2023年度最佳功率器件等荣誉。“务实笃行，行稳致远”正是对蓉矽半导体的真实写照。

“对我们来说，技术升级就是核心，”高巍博士这样告诉36氪，“如果想挤入主流市场份额中，势必要向国际产品标准看齐。而这也正是我们的目标：设计、开发能够媲美、超越国际产品的碳化硅芯片。”

拔足狂奔力缩“代际差距”，三代并行追赶前沿
差距，这是压在高巍博士和所有功率半导体研发者头上的大山。

2019年全球经济贸易格局处于重塑期，全球第三代半导体产业却逆势增长。国际关系变化迅速，中国经济内外部环境更加复杂严峻。

就当时海内外碳化硅功率器件发展情况而言，国际方面，SiC高品质 6 英寸材料商业化已经普及。科锐全面转向 6 英寸 SiC 产品，首批 8 英寸 SiC 衬底制样完成。而国内，SiC 4英寸导电和半绝缘衬底初步实现产业化，6英寸导电衬底小批量供货，8英寸衬底开始研发。

差距，也是一鞭一鞭催促高巍博士向前的动力。

「蓉矽半导体」拿到的第一笔资金数额并不大，但高巍博士硬是带着团队交出了“一次流片、一次成功”的成绩，成功开发出1200V/20A的SiC二极管产品。


高巍博士对此说道：“通常三轮周期才能成功定型的产品，我们通过先进的技术手段和较真的态度减少了两轮投入，极大节约了产品开发成本，且产品性能在国内可以排入前列、不输国际，这在半导体行业是非常高的荣誉。”

而到现在，国内6英寸SiC功率器件步入量产，同国际主流商用尺寸拉齐，但产品良率和性能还有待进一步提升。

时间、成本、技术水平，在综合考虑下，「蓉矽半导体」提出“一代量产，一代研发，一代先进”的“三代并行”方法论，全速靠近国际标准。

「蓉矽半导体」有这样的研发实力。

目前，企业与台湾汉磊达成合作，1200V 75 mΩ/40mΩ/12mΩ SiC MOSFET产品和1200V 10A/20A/30A EJBSTM能够实现量产，可以稳定交付；

研发方面，Trench MOSFET已成功获批国内专利，欧、美、日国际专利正在申请中，并将继续围绕其进行技术储备，NovuSiC® MOSFET G2将完成可靠性考核与验证，产品性能将超越国际一线最新一代产品；

为未来超越布局，「蓉矽半导体」启动Trench结构的MOSFET G3设计与流片，产品朝着平面结构和沟槽结构双系列并进。

材料国产化，工业级与车规级并行铺排碳化硅市场
「蓉矽半导体」主营产品包含NovuSiC®系列和DuraSiC®系列，分别针对工业级和车规级进行研发。


面向工业场景，「蓉矽半导体」的NovuSiC®系列产品在光伏、直流充电装置等高功率工业电源行业表现亮眼。碳化硅基NovuSiC® MOSFET的1200V 75 mΩ/40mΩ/12mΩ三种规格在大幅度降低静态损耗的同时减小动态损耗，可以提高系统整体功率密度，降低系统总成本。

更具体而言，NovuSiC®系列1200V/75 mΩ SiC MOSFET表现如下：

（1）低导通和开关损耗：在 VGS=20V时，可实现75mΩ的导通电阻，VGS=18V时，比导通电阻为4.17mΩ·cm²，在国内市场位居前列。

（2）短路耐受时间：在VDD=800V条件下，短路耐受时间＞3μs，动态性能达到国际水平。

（3）1200V耐压时，JFET区栅氧化层电场强度远小于常规4.0MV/cm限制，实现栅氧化层高可靠性。

（4）Qgd仅为25nC，更低的动态损耗。

（5）灵活的阈值电压设计，满足高压/低压驱动需求。


针对新能源汽车应用，「蓉矽半导体」建立了车规级半导体实验室，DuraSiC®系列严格按照NovuSuperior (AEC-Q101+)标准进行考核验证，对产品的可靠性提出了更加严格的要求。高频应用环境下，能够大幅降低外围电路电感、电容、滤波器和变压器体积，提高系统整体功率密度，降低系统总成本。

而在供应链方面，「蓉矽半导体」建立了稳定且完整的全供应链体系与技术服务体系，整合了材料、外延、制造与封装测试均符合IATF 16949的完整供应链，尤其是晶圆代工产品优先级被台湾汉磊科技列为第一等级，为长期稳定供货提供了强有力保障。

和五大海外厂商抢夺市场
当前，海内外的市场需求正在井喷，而中国作为半导体第一大消费市场，更是激发着国内企业源源不断的研发热情。与此同时，国产SiC芯片的市占率还很低。“我理解的国产替代，不是国内各家厂商之间的互相竞争，而是从国际巨头中分一杯羹。这很难，但产品性能永远是硬道理。”

新材料器件的成长线是长期的，研发投入和周期本就漫长，可靠性也要靠时间函数来验证，同快进快出的投资理念相悖。高巍博士对此说到：“大量的企业和热钱涌进碳化硅，产品周期被强行压缩，很多公司设计出一代就走了，国产碳化硅工艺器件根本无从成长，更别说替代海外产品。国内厂商始终在1%里面内卷，伤害资方，也伤害市场。”

为了实现目标，「蓉矽半导体」冷静规划，制定长线战略，努力实现自我造血，追平国际水准。

这就是企业实施“三代并行”研发策略的原因。“我们希望用一代量产实现自我造血，保持健康生存，”但高巍博士同时提到，“要客观认识我们和国际企业之间的迭代差距。基于这一认识，我们要用二代研发，以及二点五代研发追平差距。而三代超越，则是跟进国际顶尖技术发展的主要方向，同海外友商将来可能面世的更高性能产品一决高下，真正去做大市场中的高质量国产替代。”

「蓉矽半导体」用了3年时间，目前已完成NovuSiC®系列产品的设计、封测和量产验证，正在华南、华东、西北等各大地区铺开销售市场，推动NovuSiC®系列产品的市场化进程。在今年年底，「蓉矽半导体」将开启企业的A+轮融资，欢迎感兴趣的产业投资方沟通合作，共同建设碳化硅工艺半导体器件的高质量国产替代未来。