高壓器件設計、集成及封裝應用廣泛，涵蓋電力電子、汽車電子、航空航天、國防、電力系統、可再生能源等多個領域，有助于提升電力轉換效率、提高電力系統穩定性、推進電動化和智能化、促進產業升級和技術創新等。但也仍面臨著熱管理、封裝技術、電磁兼容性、高頻特性、可靠性與壽命、集成度提升以及環境友好性等多方面的挑戰。
4月27-28日，“2024功率半導體器件與集成電路會議（CSPSD 2024）”在成都召開。由電子科技大學和第三代半導體產業技術創新戰略聯盟指導，電子薄膜與集成器件國家重點實驗室、電子科技大學集成電路研究中心、成都信息工程大學、極智半導體產業網、第三代半導體產業、中國電源學會元器件專業委員會共同主辦。期間，“高壓器件設計、集成及封裝應用”平行論壇上，來自全國各地的科研及產業界代表們深入研討，追蹤高壓器件設計、集成及封裝應用技術發展與前沿趨勢。電子科技大學教授鄧小川，大連理工大學教授王德君，電子科技大學研究員張金平，南方科技大學副教授葉懷宇，中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員程新紅，東南大學集成電路學院副教授魏家行共同主持了該分論壇。
北京智慧能源研究院功率半導體研究所劉新宇
《碳化硅MOSFET研究進展及面臨的挑戰》
北京智慧能源研究院功率半導體研究所劉新宇（代替北京智慧能源研究院功率半導體研究所所長金銳）做了“碳化硅MOSFET研究進展及面臨的挑戰”的主題報告，報告總結了近40年碳化硅MOSFET器件的技術發展路線，歸納了不同時期和應用場景下的關鍵結構突破，分析了當前國內外碳化硅MOSFET研究進展及相關產品成熟度現狀，最終針對碳化硅MOSFET當前存在的問題和未來發展方向展開了深入探討，為后續碳化硅半導體產業化進程起到一定的推動作用。
中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員程新紅
《SiC MOSFET 過流保護技術分析與研發》
中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員程新紅做了“SiC MOSFET 過流保護技術分析與研發”的主題報告，其研究針對傳統去飽和短路保護電路短路檢測消隱時間固定的問題，提出了一種自適應消隱時間的短路保護電路，該電路可以根據不同工況自適應調節短路檢測電路的消隱時間。針對需要實時檢測SiC MOSFET漏極電流及過流情況的應用場景，提出了一種基于源極寄生參數的漏極電流檢測技術，漏極電流檢測精度大于90%、與結溫無關。
電子科技大學教授章文通
《硅基超結-功率半導體More silicon發展的主力器件》
電子科技大學教授章文通做了“硅基超結-功率半導體More silicon發展的主力器件”的主題報告，報告內容涵蓋硅基功率超結器件的理論、技術、實驗和結構發展；并介紹近年來基于超結電荷平衡概念的新一類勻場耐壓層，其兼具高耐壓、低比導和寬容差特點。
四川大學副教授黃銘敏
《碳化硅功率器件的輻射效應及抗輻射技術》
四川大學副教授黃銘敏做了“碳化硅功率器件的輻射效應及抗輻射技術”的主題報告，其研究團隊近幾年研究了重離子、電子、γ射線、質子等對SiC功率器件產生的輻射效應，發現并研究了再結晶、原子遷移、深能級缺陷演化、肖特基勢壘變化、低溫輻照誘生缺陷增強等效應或現象，明確了SiC肖特基二極管的單粒子退化機理并建立了精準的物理模型，提出了全新的抗單粒子輻射加固結構、抗總劑量加固技術。
重慶大學教授蔣華平
《碳化硅MOSFET動態閾值漂移》
重慶大學教授蔣華平做了“碳化硅MOSFET動態閾值漂移”的主題報告，由于SiC/SiO2系統陷阱密度高，碳化硅MOSFET閾值電壓長期穩定性不足。報告揭示了碳化硅MOSFET漂移規律及其背后的物理機理，并提出相應的解決方法。
成都復錦功率半導體技術發展有限公司研發副總裁代高強
《高功率密度高壓DC方案改善算力系統配電效率》
成都復錦功率半導體技術發展有限公司研發副總裁代高強做了“高功率密度高壓DC方案改善算力系統配電效率”的主題報告，指出高功率密度、高效率、高可靠性，這是高密度數據中心供電的挑戰。只有站在電源架構、轉換拓撲、功率半導體及先進封裝技術這四個層面的前沿，才能解決更艱巨的供電挑戰。每個層面都有多個維度，每個維度都相輔相成，電源創新的四個層面將共同推動電源模塊性能的提升，達到改善算力系統的配電效率的目標。
電子科技大學研究員張金平
《IGBT的技術演進與未來發展趨勢》
電子科技大學研究員張金平做了“IGBT的技術演進與未來發展趨勢”的主題報告，梳理了Si IGBT當前的技術演進路線以及器件結構和工藝技術進一步發展所面臨的問題，然后從多個方面對未來的發展趨勢以及已開展的部分工作進行了較詳細的描述和探討。
北京青禾晶元半導體科技有限責任公司副總經理、正高級工程師譚向虎
《先進鍵合集成技術與應用》
北京青禾晶元半導體科技有限責任公司副總經理、正高級工程師譚向虎做了“先進鍵合集成技術與應用”的主題報告，在半導體材料方面，鍵合技術成為不同材料融合的主要途徑；在半導體器件方面，鍵合可以實現三維堆疊集成，打破光刻瓶頸，突破平面器件限制；在系統集成層面上，鍵合集成可以綜合“延續摩爾”和“超越摩爾”兩條路徑的成果，顯著提升微電子系統能力和價值。報告重點介紹鍵合技術發展趨勢與挑戰、先進永久性鍵合技術與應用以及先進臨時性鍵合技術與應用。
電子科技大學教授嚴穎怡
《在功率變換器中電流檢測的挑戰》
電子科技大學教授嚴穎怡做了“在功率變換器中電流檢測的挑戰”的主題報告，電流檢測是功率變換電路不可或缺的關鍵部分?？焖?、準確、干凈的電流檢測信號，是脈寬調制、相間均流、過流保護等控制功能實現的基礎。報告總結了在大電流應用中電流檢測難點，特別是應用在電流模式控制器當中的挑戰；并介紹了多種解決思路，實現高信噪比的實時電流檢測，達到準確的相間靜態和動態均流，有效地提高了功率變換器的轉換效率，降低了芯片面積開銷。
電子科技大學博后劉人寬
《基于多層級多場域的壓接型IGBT模塊失效演化機制研究》
電子科技大學博后劉人寬做了“基于多層級多場域的壓接型IGBT模塊失效演化機制研究”的主題報告，由于缺乏對壓接型IGBT模塊失效演化機制的準確認知，現有換流閥仍配有旁路開關，壓接型IGBT模塊失效短路優勢未能充分發揮。針對該問題，以國產壓接型IGBT模塊為研究對象，結合實驗測試與多場有限元仿真，揭示了“芯片-子模塊-多芯片模塊”多層級失效演化行為。
大連理工大學教授王德君
《SiC半導體表界面缺陷及MOS器件可靠性》
大連理工大學教授王德君做了“SiC半導體表界面缺陷及MOS器件可靠性”的主題報告，大連理工大學在SiC器件領域經二十余年技術積累，確立了SiC柵氧界面缺陷理論體系，突破了柵氧缺陷分析難題，形成了SiC MOS器件柵氧可靠性測試分析技術成套解決方案，并形成了多項柵氧優化新技術成果，報告分享了 SiC MOSFET器件可靠性問題及其根源； SiC MOS柵氧界面缺陷； SiC 半導體界面缺陷測試分析技術；SiC MOS器件先進柵氧化技術等。
南方科技大學副教授葉懷宇
《碳化硅先進封裝及全銅化技術》
南方科技大學副教授葉懷宇做了“碳化硅先進封裝及全銅化技術”的主題報告，報告介紹了碳化硅功率器件先進封裝工藝技術的最新發展，包括碳化硅器件技術、封裝技術、封裝材料、封裝設備以及由此帶來的封裝設計挑戰，同時介紹全銅化封裝技術路線。
溫州大學教授韋文生
《3C/4H-SiC異構結場效應器件的構建和模擬》
溫州大學教授韋文生做了“3C/4H-SiC異構結場效應器件的構建和模擬”的主題報告，研究利用3C/4H-SiC異構結構建了縱向、橫向場效應器件，并模擬了電學特性。提出了一種嵌入(n+)3C/(n)4H-SiC同型異構結(HCJ)、n/p-/p/p-/n型緩變半超結(GSSJ)的增強型UMOSFET。
蓉矽半導體總經理助理顧航
《SiC功率器件的應用與高可靠性要求》
高可靠性車載SiC功率器件在車用市場上有著廣闊的應用前景，車載應用對功率器件的性能和可靠性要求極高。蓉矽半導體總經理助理顧航做了“SiC功率器件的應用與高可靠性要求”的主題報告，分享了SiC功率器件可靠性保障的實踐及研究成果，涉及物料保障、 柵氧可靠性保障等。
西安電子科技大學副教授何艷靜
《SiC MOSFET浪涌可靠性的研究》
西安電子科技大學副教授何艷靜做了“SiC MOSFET浪涌可靠性的研究”的主題報告，對比研究了不同結構的SiC MOSFET器件在不同柵極電壓下，單次和重復浪涌應力下器件特性的變化，分析了器件浪涌過程中電熱耗散路徑，分析結構設計和工藝參數對浪涌能力的影響，為SiC功率器件提高浪涌能力在芯片設計上提供優化方法。
西安理工大學自動化與信息工程學院院長助理王曦
《光控型SiC功率器件的理論與實驗研究》
西安理工大學自動化與信息工程學院院長助理王曦做了“光控型SiC功率器件的理論與實驗研究”的主題報告，研究以陜西省功率半導體器件及裝備創新團隊在SiC功率器件光控技術方面的研究為基礎，主要圍繞SiC光控晶體管與光觸發晶閘管的理論與實驗研究工作進行介紹與討論，為下一步組建小型化、模塊化的新一代SiC光控功率集成系統提供理論依據與實驗基礎。
電子科技大學集成電路科學與工程學院副教授李俊宏
《基于傅里葉乘法特性的高可靠性無半橋直流無刷電機驅動電路研究》
電子科技大學集成電路科學與工程學院副教授李俊宏做了“基于傅里葉乘法特性的高可靠性無半橋直流無刷電機驅動電路研究”的主題報告，分享了新型驅動平臺相關的研究成果及展望。其中，調試后在新平臺架構上成功實現GaN對直流無刷電機的穩定驅動，電機同樣以2286rpm的轉速正常運行。
東南大學集成電路學院副教授魏家行
《碳化硅功率MOSFET器件及其可靠性研究》
東南大學集成電路學院副教授魏家行做了“碳化硅功率MOSFET器件及其可靠性研究”的主題報告，高溫、高壓、大電流的工作條件，以及SiC材料天然存在的高密度界面缺陷，使其面臨嚴峻的失效和退化風險，限制了SiC功率MOSFET器件的進一步發展。因此，迫切需要全面研究該器件的可靠性機理，優化器件結構，提升電學性能和可靠性。報告介紹高性能SiC功率MOSFET器件的結構與電學特性，剖析其在不同應用場景中面對的可靠性挑戰，并展望未來的發展趨勢和方向。
復旦大學青年副研究員，上海碳化硅功率器件工程技術研究中心副主任劉盼
《基于工藝的IGBT動靜態參數TCAD建模研究》
復旦大學青年副研究員，上海碳化硅功率器件工程技術研究中心副主任劉盼做了“基于工藝的IGBT動靜態參數TCAD建模研究”的主題報告，基于工藝的IGBT動靜態參數TCAD建模研究以及基于模型的短路安全工作區研究等內容。研究顯示基于該模型，進一步研究了IGBT的短路安全工作區（SCSOA）以及短路條件下的失效機理。
哈爾濱理工大學教授劉洋
《SiC功率模塊封裝燒結互連技術》
SiC功率模塊封裝燒結互連技術對于解決SiC功率器件在高溫、高電壓和高頻率下所面臨的一些挑戰，如熱穩定性、電子遷移率和封裝成本等具有重要意義。哈爾濱理工大學教授劉洋做了“SiC功率模塊封裝燒結互連技術”的主題報告，
電子科技大學博士生李旭
《碳化硅MOSFET的第三象限特性研究》
電子科技大學博士生李旭做了“碳化硅MOSFET的第三象限特性研究”的主題報告，SiC MOSFET的優越性能有望進一步提高電力電子系統的功率密度和效率。在實際應用中除了正向第一象限導通，還需要開關器件提供第三象限反向續流功能。報告總結了SiC MOSFET在電力電子系統中第三象限工作的應用場景，回顧SiC MOSFET針對第三象限特性的結構設計和工藝優化路線，對比市面上多款商用SiC MOSFET在不同導通模式下的第三象限特性，包括反向恢復特性，高溫導通特性，體二極管退化以及抗浪涌能力。結合通過物理分析，有限元模擬和失效分析，闡明了不同器件的第三象限導電規律，揭示了器件第三象限導通模式下的失效和退化機制。最后提出了優化和提升SiC MOSFET第三象限導通特性和能力的建議。
大連理工大學崔鵬飛
《SiC MOS器件偏壓溫度應力可靠性劣化的缺陷物理機制》
大連理工大學崔鵬飛做了“SiC MOS器件偏壓溫度應力可靠性劣化的缺陷物理機制”的主題報告，SiC MOSFET器件存在偏壓溫度應力不穩定等可靠性問題。SiC/SiO2界面缺陷是導致器件可靠性劣化的主要原因。為了有針對性地進行缺陷鈍化，需要明晰各種缺陷的電學特性及其演變規律。然而，通過測試手段往往無法獲得特定缺陷的電學特性和理化特性，研究采用第一性原理計算進行模擬，考察高溫和電場應力下SiC/SiO2界面缺陷，從微觀上揭示器件可靠性劣化的缺陷物理機制。
溫州大學汪子盛
《集成4H-SiC/Si空穴控制結和半超結的FS-IGBT》
溫州大學汪子盛做了“集成4H-SiC/Si空穴控制結和半超結的FS-IGBT”的主題報告，增強型SiC場截止絕緣柵雙極晶體管(FS-IGBT)適用于高速機車牽引等大功率電力系統，目前還存在導通電壓(Von)高、關斷損耗(Eoff)大等缺點。研究構建了一種集成(n)4H-SiC/(p+)Si反型空穴控制異質結(HCHJ)和p/n/p型半超結(SSJ)的增強型FS-IGBT。為構建高性能FS-IGBT提供了一種新的途徑。
此外，在CSPSD2024另一個平行分論壇——“硅基、化合物功率器件設計及集成應用”論壇上，同樣實力派嘉賓代表們深入研討，分享相關技術最新研究成果，探討發展趨勢與前沿，觀點交互，碰撞激發新的思路，共同促進產業技術發展。
備注：根據現場有限資料整理，僅供參考！如有出入，敬請諒解！
