加強寬禁帶半導(dǎo)體材料的研發(fā)與應(yīng)用

寬禁帶半導(dǎo)體材料的研發(fā)與應(yīng)用方興未艾，正在掀起新一輪的熱潮。其中，碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）以高效的光電轉(zhuǎn)化能力、優(yōu)良的高頻功率特性、高溫性能穩(wěn)定和低能量損耗等優(yōu)勢，成為支撐信息、能源、交通、國防等領(lǐng)域發(fā)展的重點新材料。中國工程院院士屠海令認(rèn)為，發(fā)展寬禁帶半導(dǎo)體材料需要關(guān)注以下幾點。

（1）寬禁帶半導(dǎo)體材料及應(yīng)用具有學(xué)科交叉性強、應(yīng)用領(lǐng)域廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性大等特點，需要做好頂層設(shè)計，進行統(tǒng)籌安排。中國在SiC、GaN半導(dǎo)體材料的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、產(chǎn)業(yè)化布局方面基本合理恰當(dāng)，當(dāng)務(wù)之急是加速SiC、GaN電力電子器件的研發(fā)，拓展其在民用領(lǐng)域的應(yīng)用，搶占下一代功率電子產(chǎn)業(yè)的廣闊市場，推動新一代信息技術(shù)和新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

（2）當(dāng)前，國內(nèi)SiC和GaN的研究與應(yīng)用仍存在諸多問題，如襯底材料的完整性、外延層及歐姆接觸的質(zhì)量、工藝穩(wěn)定性、器件可靠性以及成本控制等，其產(chǎn)業(yè)化的難度較大。發(fā)展寬禁帶半導(dǎo)體，一方面要依靠自主研發(fā)，實現(xiàn)技術(shù)突破，滿足國防軍工對器件和電路的需求，并隨時將成熟技術(shù)通過軍民融合向民用領(lǐng)域轉(zhuǎn)移拓展；另一方面要充分發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的作用，開展以需求為導(dǎo)向，以市場為目標(biāo)的研究與開發(fā)，做到克服瓶頸、解決難題、進入市場、用于實際。

（3）寬禁帶半導(dǎo)體應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)化是中國的短板。因此，需要設(shè)計、工藝、材料、可靠性、成品率、性價比全面滿足各類應(yīng)用系統(tǒng)的要求。同時要注重設(shè)備儀器、檢驗標(biāo)準(zhǔn)、稅收政策、金融環(huán)境等全產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)環(huán)境的建設(shè)，強化多方配合與協(xié)同發(fā)展，尤其要支持企業(yè)牽頭的應(yīng)用研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作。

（4）新一代信息產(chǎn)品市場將是寬禁帶半導(dǎo)體SiC、GaN發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力。由先進的SiC和GaN半導(dǎo)體技術(shù)帶動的市場空間將是巨大的，其社會經(jīng)濟效益也會相當(dāng)可觀。目前，國際民用電力電子器件產(chǎn)業(yè)化發(fā)展僅處于起步階段，尚未形成巨大的實際市場。如果集中力量協(xié)同創(chuàng)新，有可能在相關(guān)領(lǐng)域獲得優(yōu)勢進而占據(jù)領(lǐng)先地位。