中国半导体技术新飞跃：自主研发沟槽型碳化硅MOSFET芯片，性能超越平面型芯片极限

近日消息，国家第三代半导体技术创新中心（南京）历经四年潜心研究，终于在沟槽型碳化硅MOSFET芯片制造技术上取得关键性突破，一举超越平面型产品的性能限制，标志着中国在这一半导体核心技术领域实现了零的突破。

项目背景

碳化硅是第三代半导体材料的主要代表之一，具有宽禁带、高临界击穿电场、高电子饱和迁移速率和高导热率等优良特性。

碳化硅 MOS 主要有平面结构和沟槽结构两种结构，目前业内应用主要以平面型碳化硅 MOSFET 芯片为主。

平面碳化硅 MOS 结构的特点是工艺简单，元胞一致性较好、雪崩能量比较高；缺点是当电流被限制在靠近 P 体区域的狭窄 N 区中，流过时会产生 JFET 效应，增加通态电阻，且寄生电容较大。

沟槽型结构是将栅极埋入基体中，形成垂直沟道，特点是可以增加元胞密度，没有 JFET 效应，沟道晶面可实现最佳的沟道迁移率，导通电阻比平面结构明显降低；缺点是由于要开沟槽，工艺更加复杂，且元胞的一致性较差，雪崩能量比较低。

而沟槽栅结构的设计比平面栅结构具有明显的性能优势，可实现更低的导通损耗、更好的开关性能、更高的晶圆密度，从而大大降低芯片使用成本，却一直以来受限于制造工艺，沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片产品迟迟未能问世、应用。

项目介绍

国家第三代半导体技术创新中心（南京）技术总监黄润华介绍称“关键就在工艺上”，碳化硅材料硬度非常高，改平面为沟槽，就意味着要在材料上“挖坑”，且不能“挖”得“坑坑洼洼”的。

在制备过程中，刻蚀工艺的刻蚀精度、刻蚀损伤以及刻蚀表面残留物均对碳化硅器件的研制和性能有致命的影响。

国家第三代半导体技术创新中心（南京）组织核心研发团队和全线配合团队，历时 4 年，不断尝试新工艺，最终建立全新工艺流程，突破“挖坑”难、稳、准等难点，成功制造出沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片。

较平面型提升导通性能 30% 左右，目前中心正在进行沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片产品开发，推出沟槽型的碳化硅功率器件，预计一年内可在新能源汽车电驱动、智能电网、光伏储能等领域投入应用。

项目意义

对老百姓生活有何影响？黄润华以新能源汽车举例介绍，碳化硅功率器件本身相比硅器件具备省电优势，可提升续航能力约 5%；应用沟槽结构后，可实现更低电阻的设计。

在导通性能指标不变的情况下，则可实现更高密度的芯片布局，从而降低芯片使用成本。

中国空间站：三年间16次出舱壮举，首次任务圆满三周年纪念

7月4日消息，自2021年7月4日航天员刘伯明和汤洪波成功完成中国空间站阶段的首次出舱活动以来，中国载人航天工程取得了显著进展。

截至今日，中国航天员已经顺利实施了共计16次出舱活动，这些活动不仅验证了空间站系统的稳定性和可靠性，还积累了宝贵的经验，推动了我国在太空探索领域的能力提升和技术发展。

共有17名航天员、32人次执行过出舱活动任务。

神舟十二号载人飞行任务期间，乘组圆满完成了两次出舱活动。乘组的首次出舱活动是空间站阶段中国航天员的首次出舱活动，也是继2008年神舟七号载人飞行任务后，中国航天员再次实施的出舱活动。

神舟十三号载人飞行任务期间，乘组圆满完成了两次出舱活动。乘组的首次出舱活动是中国航天史上首次有女航天员参加的出舱活动。

神舟十四号载人飞行任务期间，乘组圆满完成了三次出舱活动。在乘组的首次出舱活动中，航天员首次从问天实验舱气闸舱出舱。第二次出舱活动距离上次出舱仅16天，是目前空间站阶段出舱时间间隔最短的乘组。

神舟十五号载人飞行任务期间，乘组圆满完成了四次出舱活动，刷新了中国航天员单个乘组出舱活动纪录。乘组的首次出舱活动，是中国空间站全面建成后航天员首次出舱活动。

神舟十六号载人飞行任务期间，乘组圆满完成了一次出舱活动。此次出舱活动中，四度飞天的航天员景海鹏实现了“太空漫步”的梦想。

神舟十七号载人飞行任务期间，乘组圆满完成了两次出舱活动。乘组的第二次出舱活动是我国航天员首次完成舱外维修任务。

截至目前，神舟十八号载人飞行任务期间，乘组已圆满完成两次出舱活动。乘组在首次出舱活动中刷新了单次出舱时长纪录。