超芯星全球发布 High Purity P-type SiC 衬底——破解金属杂质痛点，赋能IGBT产业升级

今日，江苏超芯星半导体有限公司（Hypersics Co., Ltd）正式在全球同步发布High Purity P-type SiC（高纯度P型碳化硅）衬底。该产品精准攻克了长期制约全球P型碳化硅衬底行业发展的核心痛点，将Fe、Ni、Cr、V等关键金属杂质含量大幅降低数千倍，实现从传统ppm级到高端ppb级的跨越式突破，为超高压IGBT行业带来材料纯度与器件可靠性的革命性提升，更填补了国产高端高纯度P型碳化硅衬底的空白，为新能源、智能电网等国家战略产业筑牢核心材料根基，开启高压功率器件国产化全新篇章。

作为第三代半导体核心材料，碳化硅凭借高击穿场强、高导热率、耐高压高温等优异特性，成为高压大功率功率器件的理想选择，其中P型碳化硅衬底更是制备超高压IGBT的核心基础材料。长期以来，全球P型碳化硅衬底行业始终被一个致命痛点困扰——Fe、Ni、Cr、V等金属杂质难以根除。这些杂质会在晶体中形成深能级复合中心，直接导致IGBT器件导通损耗升高、开关特性劣化，更严重影响器件长期可靠性，成为制约超高压IGBT向更高功率、更高效率、更长寿命升级的核心瓶颈。

超芯星此次全球发布的High Purity P-type SiC衬底，以极致杂质控制为核心突破点，将Fe、Ni、Cr、V等金属杂质含量降低三个数量级，从源头上解决了杂质污染难题。这一突破不仅保障了衬底的高纯度与高可靠性，更与IGBT器件核心结构完美适配——碳化硅IGBT的核心结构是P型衬底+N型外延层的纵向PN结，其导通与关断依赖P型衬底向N型外延层注入空穴。若采用N型衬底制备IGBT，需额外制备厚P型埋层，不仅增加工艺复杂度，还会引入注入损伤、杂质分布不均等问题，影响器件可靠性。而超芯星高纯度P型衬底可直接作为IGBT的P型集电区，无需额外工艺步骤，大幅提升器件良率与稳定性。

当前碳化硅产业正从新能源汽车领域的中低压应用，向智能电网领域的高压应用迈进第二波浪潮，超高压IGBT的进程迫切需要高纯度P型衬底的支撑。超芯星High Purity P-type SiC衬底的问世，精准填补了产业链核心缺口。相较于传统P型衬底杂质含量高、成本高、交期长等弊端，超芯星产品以“超低金属杂质+器件结构适配+高一致性+规模化产能”四大核心优势，彻底解决了碳化硅IGBT“有设计无优质材料”的产业痛点，推动器件厂商加速从硅基IGBT向碳化硅IGBT转型，降低单位芯片成本，激活超高压功率器件商业化进程。

从战略价值来看，超芯星High Purity P-type SiC衬底的自主突破与全球首发，具有里程碑式意义。该成果可为国产10kV以上超高压IGBT提供了安全稳定的高纯度核心材料支撑，可有效推动万伏千安级碳化硅器件国产化落地，助力新型电力系统建设。

在应用价值层面，超芯星High Purity P-type SiC衬底的超低金属杂质特性，为IGBT行业带来多维度革命性提升：

一是大幅提升器件能效，因杂质导致的深能级复合问题彻底解决，载流子迁移率与寿命显著提升，使超高压IGBT导通损耗较硅基IGBT降低50%以上；

二是优化开关特性，有效抑制关断拖尾电流，开关频率提升10倍，适配高压场景下的高频应用需求；

三是强化长期可靠性，降低高温高压工况下的失效风险，器件使用寿命与稳定性提升5倍以上。

具体到场景中，在智能电网与特高压输电领域，基于该衬底的IGBT可实现阻断电压提升，器件体积缩小，大幅提升电网输电效率并降低变电站建设成本；在新能源与工业控制领域，可减少冷却系统投入，实现电力系统轻量化、高效化；在高端电力电子模块领域，可与N型衬底MOSFET形成互补，覆盖低压到特高压全电压等级，满足新能源汽车、储能电站的集成化需求。