近日，碳化硅和氮化镓领域频传专利突破喜讯，多家企业和研究机构取得关键进展，为半导体行业的发展注入新动力。
这些专利成果聚焦于材料制备、器件制造以及应用拓展等核心环节，有望推动相关技术的产业化应用，提升产业竞争力。
1、材料制备革新
3 月 24 日，国家知识产权局信息显示，成都天一晶能半导体有限公司取得 “一种新型碳化硅籽晶粘接用炭化炉” 的专利（授权公告号 CN 222648188 U，申请日期为 2024 年 6 月）。该实用新型公开的炭化炉，通过在支撑座内置加热机构和测温机构精确控制烧结温度，利用上隔热屏与下隔热屏降低样品加热区域热量损失和罩体过热等问题，有效提高了温度控制和压力控制的精度。这对于提升碳化硅籽晶粘接质量，进而保障碳化硅材料的生产质量具有重要意义。
source：国家知识产权局
3月20日，江苏天科合达半导体有限公司申请一项名为“一种碳化硅晶体的生长工艺及应用”的专利（公开号CN 119640393 A，申请日期为2024年12月）。专利摘要显示，该发明采用石墨隔板将坩埚内部分隔为7个装料区域，装填特定粒径的碳化硅粉料，再用PVT法进行碳化硅晶体的生长 。通过优化装料工艺，可提升粉料在生长过程中升华气体的均匀性和利用率，有助于炉内温场的稳定，降低晶体相变发生的概率，减少晶体缺陷，从而提升晶体质量。
source：国家知识产权局
3月24日，九峰山实验室科研团队取得重大突破，成功在全球范围内首次实现了8英寸硅基氮极性氮化镓（N-polar GaNOI）高电子迁移率材料的制备。这一成果打破国际技术垄断，采用硅基衬底，兼容8英寸主流半导体产线设备，集成硅基CMOS工艺，降低生产成本。材料性能显著提升，兼具高电子迁移率和优异的可靠性，键合界面良率超过99%，为大规模产业化奠定基础。氮极性氮化镓材料在高频段表现出色，适用于5G/6G通信、卫星通信、雷达系统等领域，未来有望推动多个高科技领域发展。
source：九峰山实验室
2、器件制造优化
3 月 22 日，国家知识产权局信息表明，福州镓谷半导体有限公司申请了 “一种大尺寸硅基的氮化镓外延器件及生长方法” 的专利（公开号 CN 119653841 A，申请日期为 2024 年 12 月）。通过设置应力释放层，该发明可缓解缓冲层过厚产生的过高应力，制作更厚缓冲层提升器件耐压能力，同时使缓冲层缺陷和位错湮灭，提升结晶质量，得到更平整器件表面利于芯片制作。
source：国家知识产权局
3 月 22 日，安徽格恩半导体有限公司申请 “一种氮化镓基半导体激光器元件” 的专利（公开号 CN 119651346 A，申请日期为 2024 年 12 月）。该发明通过在特定结构中设置电流诱导自旋极化层，利用菲利普电离度特性，使激光器在注入电流时产生自旋极化效应，中和内部极化场，减少量子限制 stark 效应，降低电子泄漏和载流子去局域化，提升峰值增益和光功率。
source：国家知识产权局
比亚迪集团执行副总裁廉玉波于 3 月 17 日正式宣布，比亚迪自主研发的全新一代 1500V 车规级碳化硅（SiC）功率芯片诞生，这是行业内首次实现量产应用的最高电压等级车规级 SiC 功率芯片。该芯片是比亚迪超级 e 平台的核心组成部分，支持兆瓦级快速充电，配合全域千伏高压架构，可实现 “油电同速” 的超快充体验，如汉 L 车型能达到充电 5 分钟续航 400 公里。此芯片的研发成功，体现了比亚迪在碳化硅功率芯片领域的技术实力，也为新能源汽车的性能提升提供了关键支撑。
source：比亚迪
3、应用拓展提效
3 月 21 日，浙江绿源电动车有限公司取得 “一种集成充电和逆变双向电源的氮化镓充电器散热结构” 的专利（授权公告号 CN 222638962 U，申请日期为 2024 年 6 月）。通过将氮化镓电路板组件安装在充电器散热框架的散热空间内，有效提升了氮化镓充电器的散热性能。
source：国家知识产权局
江苏第三代半导体研究院有限公司于2025年3月取得一项名为“一种前驱体封装容器及气相沉积系统”的专利，授权公告号CN 222648108 U，申请日期为2024年6月。专利摘要显示，该前驱体封装容器包括第一腔体，第二腔体，缓冲腔体，通断控制组件和充抽组件。该专利的设计能够有效延长封装容器的使用时限，对于提高生产效率、降低成本具有重要意义。
source：国家知识产权局
4、结语
碳化硅和氮化镓作为第三代宽禁带半导体材料，具有高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高热导率等优良特性，在电动汽车、5G通讯、新能源等领域应用潜力巨大。此次一系列专利突破，将有助于解决行业长期面临的材料制备难题，推动相关产品性能提升和成本下降，加速产业化进程。
业内人士认为，随着这些专利技术的逐步落地应用，碳化硅和氮化镓产业链上下游企业将迎来新的发展机遇，有望带动整个半导体行业的技术升级和产业变革，为经济社会的高质量发展提供强有力的技术支撑。（集邦化合物半导体 妮蔻 整理）
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