2025年11月12日，第十一屆國際第三代半導(dǎo)體論壇&第二十二屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（IFWS&SSLCHINA2025）在廈門盛大開幕。國內(nèi)外院士領(lǐng)銜，來自中國、美國、日本、加拿大、荷蘭、波蘭、愛爾蘭、瑞典、韓國、意大利、埃及、新加坡、馬來西亞、中國香港、中國臺(tái)灣等國家和地區(qū)，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)超千人代表出席了開幕大會(huì)。開幕式上，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長、國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會(huì)委員吳玲現(xiàn)場(chǎng)揭曉“2025年度中國第三代半導(dǎo)體技術(shù)十大進(jìn)展”入選結(jié)果。

吳 玲

第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長

國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會(huì)委員

第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長、國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會(huì)委員吳玲和美國國家工程院院士、香港科技大學(xué)特聘教授劉紀(jì)美共同為十大進(jìn)展入選成果頒發(fā)入選證書。

為了更好的把握行業(yè)前沿、凸顯具有影響力和突破性的進(jìn)展，為行業(yè)發(fā)展提供清晰視角，激勵(lì)更多創(chuàng)新，大會(huì)程序委員會(huì)倡議，2024年啟動(dòng)了年度中國第三代半導(dǎo)體技術(shù)十大進(jìn)展評(píng)選活動(dòng)。“2024年度中國第三代半導(dǎo)體技術(shù)十大進(jìn)展”一經(jīng)發(fā)布，得到了社會(huì)各界及國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)主管部委的高度關(guān)注。今年的評(píng)選共征集有效報(bào)名成果43項(xiàng)，經(jīng)過大會(huì)程序委員會(huì)委員投票，共有33項(xiàng)成果入選終評(píng)TOP30，后經(jīng)終評(píng)評(píng)審專家委員會(huì)評(píng)審，推選出本年度十大技術(shù)進(jìn)展成果。

“全系列12英寸碳化硅襯底”、“萬伏級(jí)SiC MOSFET器件的研制及其產(chǎn)業(yè)化技術(shù)”、“基于氮化鎵 Micro-LED 的高速、低功耗光通信芯片技術(shù)”、“8英寸氧化鎵單晶及襯底制備實(shí)現(xiàn)重大突破”、“低位錯(cuò)密度12英寸碳化硅單晶生長及激光剝離技術(shù)”等10項(xiàng)成果成功入選“2025年度中國第三代半導(dǎo)體技術(shù)十大進(jìn)展”。這些進(jìn)展成果，前沿創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)并舉，既有知名科研院所高校機(jī)構(gòu)，也有行業(yè)頭部企業(yè)，受到了與會(huì)代表的廣泛關(guān)注和熱烈討論。我國第三代半導(dǎo)體技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異，在快速變化的浪潮中，技術(shù)突破將帶來性能卓越的產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)發(fā)展將催生大量合作，助力應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)展，開拓出更多的新興市場(chǎng)，創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)發(fā)展黃金機(jī)遇。 

附：2025年度中國第三代半導(dǎo)體技術(shù)十大進(jìn)展

（排名不分先后）

（一）全系列12英寸碳化硅襯底全球首發(fā)

山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司發(fā)布全球首款12英寸碳化硅襯底，標(biāo)志著中國在半導(dǎo)體關(guān)鍵基礎(chǔ)材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了歷史性的重大突破，彰顯了中國新一代半導(dǎo)體材料技術(shù)的國際領(lǐng)先地位。碳化硅單晶擴(kuò)徑技術(shù)難度極高，12英寸碳化硅晶體制備需要在8英寸碳化硅晶體基礎(chǔ)上通過多輪次迭代擴(kuò)徑，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在新型長晶設(shè)備開發(fā)、配套的熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝、特殊籽晶處理工藝等方向上取得創(chuàng)新性突破，攻克了碳化硅單晶的連續(xù)擴(kuò)徑技術(shù)，成功制備出12英寸碳化硅單晶；同時(shí)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)配合超大尺寸襯底開發(fā)了新型大尺寸切割、研磨和拋光技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)12英寸碳化硅襯底的加工成型。

（二）萬伏級(jí)SiC MOSFET器件的研制及其產(chǎn)業(yè)化技術(shù)

10 kV SiC MOSFET是兆瓦級(jí)柔性直流互聯(lián)與新能源裝備的關(guān)鍵核心器件。浙江大學(xué)盛況教授團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了10 kV額定電壓、導(dǎo)通電阻175 mΩ的4H-SiC MOSFET器件研制，芯片面積1 cm²，單芯片通流能力和制造良率均為國際最高水平。芯片實(shí)現(xiàn)12 kV耐壓，比導(dǎo)通電阻接近外延理論極限，良率達(dá)50%，器件在−55 °C至175 °C保持穩(wěn)定工作，并已完成500h HTRB可靠性測(cè)試，具備產(chǎn)業(yè)化可行性。相較傳統(tǒng)硅器件或目前商業(yè)化的1200V-1700V碳化硅器件，需要多顆串聯(lián)才能承受高電壓，而10kV SiC MOSFET芯片單顆即可實(shí)現(xiàn)萬伏級(jí)電壓阻斷，極大簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。未來將面向直流斷路器、固態(tài)變壓器等應(yīng)用展開驗(yàn)證，支撐新型電力系統(tǒng)和能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

（三）基于氮化鎵 Micro-LED 的高速、低功耗光通信芯片技術(shù)

該成果面向人工智能和大算力芯片對(duì)“高速率、低功耗和高可靠性”的迫切需求，聚焦GaN基Micro-LED核心調(diào)制光源，由南大、復(fù)旦、廈大、吉大、南郵、國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（蘇州）聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)開展器件設(shè)計(jì)和通信系統(tǒng)的技術(shù)鏈研發(fā)。針對(duì)Micro-LED效率與帶寬難以協(xié)調(diào)的難題，發(fā)展了輕原子側(cè)壁鈍化技術(shù), 顯著提升器件的光電轉(zhuǎn)換效率與可靠性；系統(tǒng)優(yōu)化量子阱結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了GHz級(jí)高帶寬與高光效的平衡。自主研發(fā)了光致調(diào)制帶寬快速測(cè)試分析系統(tǒng)，加速M(fèi)icro-LED的芯片迭代研發(fā)?；诖耍琈icro-LED實(shí)現(xiàn)了近2.2GHz 帶寬，在自由空間光通信中實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)記錄的9.06Gbps 傳輸速率，將短距光互連的功耗降低至 7.34pJ/bit。項(xiàng)目系統(tǒng)攻克了Micro-LED光通信器件在高帶寬、低功耗方面的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，為新一代Micro-LED光互連技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

（四）8英寸氧化鎵單晶及襯底制備實(shí)現(xiàn)重大突破

氧化鎵作為超寬禁帶半導(dǎo)體核心材料，具備4.85eV禁帶寬度與8MV/cm高擊穿場(chǎng)強(qiáng)，是高端功率、射頻及光電器件研發(fā)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，但傳統(tǒng)生長方法依賴大量貴金屬、成本高昂且與主流硅基產(chǎn)線不兼容。杭州鎵仁半導(dǎo)體有限公司依托獨(dú)創(chuàng)的“鑄造法”，破解單晶孿晶缺陷難題，突破多物理場(chǎng)耦合控制、可控?fù)诫s等關(guān)鍵技術(shù)，搭建適配大尺寸生長的熱場(chǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)，兼具成本低、效率高、尺寸易放大等優(yōu)勢(shì)，且擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該成果填補(bǔ)國際大尺寸氧化鎵單晶及襯底領(lǐng)域空白，助力我國超寬禁帶半導(dǎo)體從“跟跑”到“領(lǐng)跑”，為新能源汽車快充、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域提供關(guān)鍵材料支撐。鎵仁半導(dǎo)體成為國際首家掌握8英寸氧化鎵單晶及襯底制備技術(shù)的企業(yè)，僅用三年完成從2英寸到8英寸的跨越式發(fā)展，創(chuàng)造尺寸快速迭代的行業(yè)紀(jì)錄。

（五）低位錯(cuò)密度12英寸碳化硅單晶生長及激光剝離技術(shù)

山東大學(xué)徐現(xiàn)剛教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)自主研制出整套全國產(chǎn)化的12英寸碳化硅（SiC）單晶生長技術(shù)、激光剝離技術(shù)和相關(guān)核心裝備。采用物理氣相傳輸法（PVT）擴(kuò)徑獲得低應(yīng)力12英寸4H-SiC籽晶，并生長出12英寸低位錯(cuò)密度導(dǎo)電型晶體和光學(xué)級(jí)晶體；通過精準(zhǔn)深度補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩種12英寸SiC晶體的激光剝離。在國際期刊首次報(bào)道低缺陷12英寸導(dǎo)電型4H-SiC單晶襯底制備。對(duì)12英寸SiC襯底的晶型、面型、微管、電阻率、結(jié)晶質(zhì)量、位錯(cuò)密度等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)表征。4H-SiC晶型面積比例為100%，總厚度偏差（TTV）≤5μm，平均微管密度小于0.01 cm-2，平均電阻率為22.8mΩ·cm，（004）面高分辨X射線搖擺曲線半峰寬20.8弧秒，螺位錯(cuò)（TSD）密度為2 cm-2。以上測(cè)試結(jié)果表明：團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量12英寸導(dǎo)電型4H-SiC單晶生長和襯底的超精密加工。

（六）8英寸SiC Trench MOSFET功率器件設(shè)計(jì)與工藝開發(fā)

2025年4月，深圳平湖實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合深圳市鵬進(jìn)高科技有限公司，8英寸SiC Trench MOSFET流片開發(fā)成功：首批1200 V/40 mΩ器件性能達(dá)成低比導(dǎo)通電阻（<2.1 mΩ·cm²），反向擊穿電壓大于1500 V，閾值電壓穩(wěn)定在3.5 V，零失效通過1000hr HTRB、HTGB+/-、HV-H3TRB等可靠性考核， MOSFET晶圓CP良率90%以上，單片最高達(dá)到96%，從元胞結(jié)構(gòu)到終端保護(hù)結(jié)構(gòu)，全套動(dòng)靜態(tài)仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)吻合度>95%，核心專利已獲得授權(quán)，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)首個(gè)全流程自主可控8英寸溝槽柵SiC MOSFET工藝平臺(tái)建設(shè)。該成果針對(duì)傳統(tǒng)SiC器件性能瓶頸，成功研發(fā)出“低比導(dǎo)SiC溝槽器件”。技術(shù)通過獨(dú)創(chuàng)的溝槽結(jié)構(gòu)與核心工藝，在實(shí)現(xiàn)國際領(lǐng)先的低比導(dǎo)通電阻的同時(shí)，攻克了柵氧可靠性等關(guān)鍵難題。此項(xiàng)突破不僅是我國在高端碳化硅芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)引領(lǐng)的重要標(biāo)志，更為新能源汽車、工業(yè)節(jié)能等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)提供了核心驅(qū)動(dòng)力，對(duì)提升產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)力、踐行國家“雙碳”目標(biāo)具有重大意義。

（七）國產(chǎn)化Micro LED專用MOCVD設(shè)備產(chǎn)業(yè)化技術(shù)重大突破

在國產(chǎn)Micro LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，外延片極高的波長均勻性、低的表面顆粒度是生產(chǎn)高質(zhì)量芯片的關(guān)鍵性指標(biāo)。Micro LED專用MOCVD技術(shù)的重大突破對(duì)擺脫國外技術(shù)壟斷具有戰(zhàn)略性的意義。由三安光電、中微公司聯(lián)合研發(fā)，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)MOCVD設(shè)備在性能上達(dá)國際先進(jìn)水平。在核心指標(biāo)上表現(xiàn)優(yōu)異, 可實(shí)現(xiàn)單外延片內(nèi)藍(lán)/綠光的波長均勻性小于0.5nm，保證了芯片發(fā)光的一致性與穩(wěn)定性, 滿足了高端顯示對(duì)色彩均勻度的嚴(yán)格要求；在潔凈度方面，大于0.5um表面雜質(zhì)顆?？傻陀?5顆，減少了對(duì)芯片質(zhì)量的影響，提高了芯片的良品率。這一成果標(biāo)志著我國在Micro LED關(guān)鍵設(shè)備制造上已擺脫國外技術(shù)的依賴，實(shí)現(xiàn)了自主可控，為國產(chǎn)Micro LED產(chǎn)業(yè)大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，推動(dòng)我國在全球Micro LED顯示領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。

（八）AlGaN基遠(yuǎn)紫外光源芯片發(fā)光效率增強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研究

由華中科技大學(xué)、華中科技大學(xué)鄂州工研院技術(shù)研究院、優(yōu)煒芯聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)了芯片刻蝕反射陣列結(jié)構(gòu)，提升了紫外芯片電光轉(zhuǎn)換效率；首創(chuàng)了協(xié)同散射光子調(diào)控策略，提高了紫外芯片光提取效率；制備了晶圓級(jí)介質(zhì)納米結(jié)構(gòu)，提升了紫外芯片輸出光功率。基于以上成果，本團(tuán)隊(duì)最終突破了230 nm遠(yuǎn)紫外光源毫瓦級(jí)輸出的國際難題，成功研制出峰值波長230 nm、輸出功率2.8 mW的AlGaN基遠(yuǎn)紫外micro-LED，為目前毫瓦級(jí)micro-LED報(bào)道的最短波長。該技術(shù)突破了AlGaN基遠(yuǎn)紫外光源芯片發(fā)光效率增強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，為提高更短波長紫外光源芯片的光電性能提供了新的思路，為我國在第三代半導(dǎo)體紫外光電器件領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（九）III族氮化物半導(dǎo)體強(qiáng)極化的實(shí)驗(yàn)測(cè)定

強(qiáng)極化是以GaN為代表的纖鋅礦結(jié)構(gòu)III族氮化物半導(dǎo)體的典型特征，在器件設(shè)計(jì)與創(chuàng)新中具有重要應(yīng)用。氮化物鐵電半導(dǎo)體的實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)極化框架提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。北京大學(xué)、華東師范大學(xué)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)通過局域和宏觀極化測(cè)量，從實(shí)驗(yàn)上闡明了極化與晶格極性之間的關(guān)系，確定了傳統(tǒng)氮化物半導(dǎo)體與新興氮化物鐵電半導(dǎo)體的極化大小和方向，并建立了統(tǒng)一的極化框架，重新確定了GaN基異質(zhì)結(jié)、鐵電異質(zhì)結(jié)及其量子結(jié)構(gòu)中的極化分布，并預(yù)測(cè)鐵電極化調(diào)控能夠顯著提高異質(zhì)界面的二維電子氣面密度，并進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究成果不僅為理解氮化物半導(dǎo)體的強(qiáng)極化效應(yīng)供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論模型，也為先進(jìn)電子、光電子和光電融合器件的發(fā)展提供了重要支撐。

（十）氮化鎵基Micro-LED微顯示集成芯片技術(shù)

由南京大學(xué)、廈門大學(xué)、聯(lián)合元旭半導(dǎo)體、國兆光電等企業(yè)，在氮化物Micro-LED微顯示技術(shù)上取得重要進(jìn)展，成功探索出“芯片鍵合”和“晶圓鍵合”兩種微顯示芯片集成技術(shù)路線，率先實(shí)現(xiàn)了氮化鎵基紅光Micro-LED微顯示屏原型樣機(jī)。其中，“芯片鍵合”路線通過紅、綠、藍(lán)三色Micro-LED芯片與硅基CMOS驅(qū)動(dòng)芯片的高精集成，成功點(diǎn)亮氮化鎵基紅綠藍(lán)單色Micro-LED微顯示屏，為氮化鎵基紅光Micro-LED用于10微米以下微顯示屏的技術(shù)路線奠定了系統(tǒng)集成基礎(chǔ)。為進(jìn)一步推進(jìn)更高分辨微顯示技術(shù)，團(tuán)隊(duì)研制了高波長均勻性的8英寸硅基Micro-LED晶圓，通過與8英寸硅基CMOS驅(qū)動(dòng)晶圓鍵合工藝，制備出高性能藍(lán)光微顯示屏，規(guī)避了芯片對(duì)準(zhǔn)瓶頸，展現(xiàn)出大尺寸工藝兼容性與規(guī)?；圃鞚摿Α１境晒粌H驗(yàn)證了氮化鎵基紅光Micro-LED微顯示屏技術(shù)應(yīng)用的可行性，還探索出與硅基CMOS工藝兼容的8英寸集成方案，為AR等近眼顯示應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。