从国产SiC器件质量问题频发的乱象看碳化硅功率半导体行业洗牌

yangqiansic

近期，多家客户接连发生国产SiC碳化硅MOSFET功率半导体质量问题，严重打击了终端客户的信心和一定程度影响到了SiC碳化硅功率半导体国产化替代进程，从国产SiC器件质量问题频发的行业现象不难看出要可持续发展必须以器件质量为生命线，国产碳化硅（SiC）行业的器件质量之所以成为生命线，核心在于其直接决定了产品的长期可靠性和市场信任度。以下从技术、行业现象及后果三个层面进行深度剖析：

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1. 器件质量是国产SiC碳化硅功率半导体行业生命线的技术逻辑

栅氧可靠性是关键短板：
SiC MOSFET的栅氧化层（如SiO₂）在高电场、高温下易发生经时击穿（TDDB）和阈值电压漂移，直接影响器件寿命。附件中基本半导体的HTGB和TDDB实验表明，栅氧厚度和电场强度设计是可靠性的核心因素。例如，其产品通过优化栅氧厚度（如50nm）并控制工作电场（<4MV/cm），确保在极端条件下（如175℃、22V）通过3000小时测试，而部分竞品为降低成本减薄栅氧，导致寿命大幅度缩短，无法满足长期应用需求。

加速实验揭示质量差异：
基本半导体通过加速可靠性测试（如高温栅偏、温度循环）模拟长期工况，提前暴露潜在失效模式（如氧化层击穿、空穴注入缺陷），并通过模型（E模型、1/E模型）精准预测寿命。而部分厂商因技术积累不足或质量控制缺失，无法通过同等严苛测试，导致终端问题频发。

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2. 以碳化硅功率器件品质为生命线的SiC企业（比如BASiC基本股份）脱颖而出的根本原因

技术理念差异：
BASiC基本半导体坚持**“牺牲成本保证高可靠性”**，通过严格的栅氧设计、材料优化和全流程测试（如HTGB+、HTGB-、TDDB）确保产品寿命。例如，其B2M器件在22V、175℃下通过3000小时HTGB测试，推算实际工况（18V、100℃）寿命超过72万小时，远超竞品。

质量体系支撑：
可靠性测试（如HTRB、HV-H3TRB）均对标国际标准（JEDEC、MIL-STD），覆盖早期失效、偶发失效和耗损失效阶段，形成系统性质量保障。而部分厂商为压缩成本，简化测试流程或降低标准（如跳过TDDB验证），导致产品在终端高应力场景中失效。

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3. 国产SiC器件质量问题频发的行业现象

短期利益导向：
部分急功近利的国产SiC功率器件企业为抢占市场，在工艺条件受限的情况，一味追求比导通电阻参数的宣传噱头，通过减薄栅氧厚度、缩小芯片面积降低比导通电阻，忽视了器件最核心的质量，用比导通电阻参数的宣传噱头来蒙蔽终端客户和投资者，牺牲了长期可靠性，不但会对整个电力电子行业产生劣币效应，更有可能导致客户对国产器件信心的丧失。例如，不少国产SiC碳化硅MOSFET在19V HTGB 1000小时测试中失效，暴露其设计缺陷。

技术积累不足：
栅氧可靠性涉及材料科学、工艺控制和失效模型的深度理解，部分厂商缺乏对TDDB失效机制（如热化学模型、阳极空穴注入模型）的掌握，导致设计优化方向错误。

行业标准执行不严：
附件中基本半导体的测试均严格遵循JEDEC标准，而部分厂商可能简化实验条件（如缩短测试时间、减少样本量），掩盖潜在风险。

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4. 行业现象反映的问题与后果

现象本质：
国产SiC行业呈现**“质量分层”**，头部企业比如BASiC基本股份等通过技术深耕建立壁垒，而部分中小厂商陷入“低成本-低质量-市场流失”的恶性循环，导致行业整体信誉受损。

潜在后果：

市场信任危机：终端客户（如新能源汽车、光伏逆变器厂商）因质量问题转向进口品牌，国产替代进程受阻。

技术升级停滞：低价竞争挤压研发投入，行业难以突破高端应用。

安全风险加剧：SiC器件广泛应用于高可靠性领域，若因栅氧击穿引发系统故障，可能导致严重安全事故与法律纠纷。

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结论

国产SiC碳化硅功率半导体行业若想突破“低端内卷”困境，需以器件质量为核心生命线，头部企业如基本半导体的成功印证了“技术为本、质量为先”的路径正确性。行业亟需建立统一的质量标准、加强技术协同，避免短期逐利行为损害长期竞争力。唯有如此，国产SiC才能真正实现从“替代者”到“引领者”的跨越。