成电讲堂

　　10月15日，国际著名功率半导体专家、国家级人才计划入选者张波教授受邀参与成电故事“银杏黄”系列讲座，在图书馆求实厅为成电2022级新生带来题为“功率半导体，我所致力推动的中国芯”的精彩讲座。

　　讲座伊始，张波教授先着重介绍了几个常常在半导体领域出现的概念，分别是半导体、微电子和集成电路，以方便同学们能够更好地领会到讲座的精要。其中，微电子定义为微型电子电路，主要是通过固体材料内的微观电子运动来实现电信号的处理。而集成电路是微电子的核心，半导体技术的核心恰恰又是微电子。

　　半导体芯片是如今科学界研究的前沿领域，为何将其称作中国芯？张波教授带领大家回顾了中兴事件和华为事件说起。从2016年起，美国政府接连对我国中兴和华为公司进行制裁，限制其购买半导体芯片。正所谓没有伤痕累累，哪来皮糙肉厚，英雄自古多磨难。中兴事件和华为事件也凸显了芯片在国防经济中绝对的重要性。只有我们掌握了核心技术，才能不受制于人，我们的企业才能蓬勃发展，我们也期盼着华为能度过眼下的难关，我们能够开发出“中国芯”。

　　随后，张波教授从功率半导体方向阐述了它在国防经济中不可替代的作用。功率半导体在近20年内飞速发展，在集成电路中的占比飞速上升。按照“芯谋研究“，2021全球销售功率半导体销售额达570.5亿美元，这些无不展现了功率半导体有广大的发展前景。而所有的电子产品均离不开功率半导体器件，功率半导体的作用是实现电能的变化，达到节能、清洁的目的等等。小米的氮化镓快充体积逐年缩小，而体积的缩小是功率半导体大力发展的成果；变频空调实现变频的核心同样也是功率半导体。蒸汽机车是第一次工业革命，而功率半导体则驱动着电力机车的发展。功率半导体（IGBT）是高铁的CPU，是高铁能够快速启动和降速的关键。功率半导体同样也是新能源汽车的基础和核心，推动汽车逆变器效率的快速提高；传统的石化能源正在向清洁能源转化，然而其中的风电和太阳能并不稳定，需要储能调节，需要电力的输送，需要远距离损耗的降低，所有这样的技术都离不开功率半导体。这些产品体现了信息的智能化、动力的电气化，社会的绿色智能化是我们的追求，前两者的努力才能实现社会的绿色智能化，在绿色智能化的发展中，功率半导体起着健康的心脏和强健的肌肉的作用。

　　在推动“中国芯”发展的时局下，功率半导体或成为”中国芯“发展的突破口，推进碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体发展，入选了中国第“十四五”计划和2035年远景纲要。而为什么说功率半导体是中国芯的突破口呢？功率半导体属于模拟器件范畴，不同应用领域对同类型器件的性能要求不一。对功率半导体来说，只有最适合的产品对最适合的芯片。它与应用是强相关，要应用推动和应用牵引。中国是功率半导体最大的市场，占据了功率半导体39%的市场。整体上来讲，功率半导体领域会有越来越多中国企业的身影。在市场上来讲，功率半导体尚未实现高度垄断，为中国的后来者们提供了非常好的机遇：因为应用众多，数量广泛，种类极多，用户与厂商的绑定非常密切。功率半导体特色工艺是非尺寸依赖的特色工艺，不依靠先进的尺寸来发展，即功率半导体不需要尺寸的缩小来发展，这些工艺在我国有相对良好的生产环境。从2022年8月9日开始，美国积极遏制中国芯片的发展，禁止企业向中国供应先进的计算芯片和存储芯片。而AI等前沿产业的发展核心就是先进的芯片，他们意图以芯片为切入点，最终限制中国的发展。但功率半导体能把成熟制造技术发挥到极致，做到全球领先，使中国芯片成为芯片供应链中不可或缺的一环，让国外也离不开中国的功率半导体，功率半导体经过几代炎黄子孙的努力，现在是功率半导体发展最好的时代。

　　谈及我校相关研究团队，张波教授说，功率半导体技术是成电位列国内领先、全球前列的技术。我校研究团队被誉为全球功率半导体技术领域最大的学术团队，是研究范围最为广泛和最为系统的学术团队。入选论文数一直居全球研究团队前列，专利在多个领域内居国内领先地位。从2004年开始，学校按照国际化来进行功率半导体方面的教学，按照国际标准来培养。在功率半导体领域，成电与全国大多数企业都有合作，2020年、2021年连续两年年度到校科研经费超过5000万元。成电毕业的学生分布在全球各个企业，PITEL学生已得到行业普遍认可、企业赞誉。张教授也十分期待不断有“源头活水”涌入研究团队，共同投身于微电子半导体事业，致力于打造我们的“中国芯”。