9月7日，全球首款碳化硅超级结MOSFET产品在上海发布。这项技术由瑶芯微电子、中国科学院院士郝跃团队与晶圆代工厂芯联集成历时五年联合攻关而成，率先从实验室走向量产。

通俗来说，传统碳化硅功率器件像“跷跷板”——耐压高了，电阻就大，发热和损耗随之增加;而超级结技术打破了这种制约，让器件在承受高电压的同时，电阻大幅降低，好比给电流修了条“高速路”。这意味着新能源汽车、光伏储能等设备能更省电、更小巧、散热更简单。中国团队此次从器件设计到工艺制造全部自主完成，标志着碳化硅核心器件领域，中国正从“追赶者”向“定义者”转变。

碳化硅前沿技术分享暨碳化硅超级结MOSFET成果发布会现场

百亿美金赛道上的“硬骨头”

碳化硅功率器件是新能源汽车、数据中心供电、光伏储能等战略产业的关键核心器件。据Yole数据，2025年全球碳化硅功率器件市场规模约37亿美元，预计2030年突破100亿美元。但目前该市场约80%份额由海外公司占据。

当前碳化硅功率器件主要有平面型和沟槽型两类。为进一步提升功率密度，超级结MOSFET被业界公认为下一代突破方向——它有望大幅提升器件性能，但电荷平衡控制极难、工艺精度要求极高，长期停留在实验室阶段。这块“硬骨头”，全球尚无产业化先例。

五年攻关：从“算不准”到“做得准”

瑶芯微电子创始人郭亮良博士师从郝跃院士，创业过程中一直与母校团队保持紧密合作。2021年起，双方正式联合攻关碳化硅超级结技术，并协同晶圆代工厂芯联集成进行工艺开发。

碳化硅超级结MOSFET产品

郝跃团队碳化硅项目带头人贾仁需教授指出，研发面临三大难题：理论模型与实际工艺“算不准”，复杂结构下电场分布“找不到”协同方案，工艺波动导致结构设计“做不出”。三方团队从理论模型、器件设计到工艺调试全链条协作，逐项突破瓶颈，最终完成从实验室概念到工程化产品的跨越。

瑶芯微电子CTO陈开宇用“微米世界里盖高楼”形容制造难度：超级结结构需多层外延生长，每层厚度和掺杂必须精准，底层偏差会逐层放大。碳化硅材料硬度极高，团队采用兆电子伏特级高能铝离子注入，将离子加速后精准打入材料内部。更关键的是电荷平衡——P型柱与N型柱两侧电荷必须精确匹配，“像一架精密天平，极小偏差就会影响耐压”。

逼近物理极限的硬数据

五年攻关交出的答卷：器件实现1635V超高耐压，室温比导通电阻低至1.27毫欧·平方厘米，高温175°C下为1.5毫欧·平方厘米——电流密度较国际顶级商业化产品分别提升50%和166%。25°C到125°C导通电阻实现零温漂，175°C温度系数小于1.2倍，而传统平面或沟槽技术通常为1.8至2.2倍。器件BFOM高达2.1GW/cm2，功率密度提升81%，逼近碳化硅材料一维物理极限。

这标志着1200V碳化硅功率器件的综合性能被推至新高度，也是全球范围内率先完成产品化验证的碳化硅超级结器件。

瑶芯微电子工程师在实验室里监测数据

从国产替代到定义下一代技术路线

此次突破的深层意义在于发展方式的转变。过去碳化硅功率器件的技术路线由海外企业主导，国内多围绕成熟结构做国产替代。如今中国企业将原理性突破转化为工程化产品，意味着已具备参与下一代技术路线定义的能力。

应用层面，碳化硅超级结将带来系统级变革：提升高温功率密度，助力新能源汽车主驱和AI服务器电源;突破3300V以上高压瓶颈，拓展至电网装备;芯片面积缩小叠加8英寸晶圆制造，可显著降低单芯片成本。首批客户将面向对功率密度要求严苛的数据中心高压直流供电系统和AI服务器电源。

目前，瑶芯微电子已在国内率先实现8英寸碳化硅MOSFET量产，产品进入多家全球领先汽车电子及AI数据中心客户。海外头部企业均将碳化硅超级结定位为2027至2031年的下一代主力技术路线。此次国产碳化硅超级结MOSFET率先产品化落地，意味着在下一代技术起跑线上，中国厂商已占得先机。