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博世集团开发碳化硅汽车芯片 有助于提升能源效率
日前，据外媒报道，德国汽车供应商博世集团开始生产碳化硅汽车芯片，用以提升电动车性能表现，提高能源使用效率。
据了解，碳化硅相比更广泛使用的硅具备更优良的导电性，同时具有耐高温和抗电压的特点，使得电池与动力系统之间电流反复传送过程中，散发更少的热量，官方宣称可以帮助电动汽车增加 6% 的综合续航里程。
BOSCH 表示目前一辆汽车中使用的芯片数量多达 50 多个，半导体平均成本在 370 美元左右，电动车可能还得额外增加 450 美元的成本。而随着自动驾驶的到来，整体成本还会额外增加 1000 美元。为此，博世将会为各大车企开发能耗更低性能更好的半导体芯片。根据数据显示，博世集团去年在汽车半导体市场中排名第六，占据份额为 5.4%。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
碳化硅外延晶片的概念是什么？
碳化硅是继第一代硅、锗和第二代砷化镓、磷化铟之后，当前国际上最先进的第三代新型半导体材料之一，具有禁带宽度大、临界场强高、热导率高等特性，是制作高温、高频和大功率电力电子器件的理想材料。碳化硅也是我国未来重点发展的半导体材料之一,不久前发布的国家《新材料产业“十二五”发展规划》要求，将重点开发电子级多晶硅、大尺寸单晶硅、抛光片、外延片等材料，氮化镓、砷化镓、碳化硅、磷化铟、锗、绝缘体上硅等新型半导体材料以及铜铟镓硒、铜铟硫、碲化镉等新型薄膜光伏材料，推进高效、低成本光伏材料产业化。与传统的硅器件相比，碳化硅电力芯片能减少高达75%的能耗，还能够大幅度减小电力设备体积和重量，同时能大幅降低各项设备系统的整体成本并提高系统的可靠性。碳化硅可广泛应用于国民经济的各个领域，如空调、光伏发电、风力发电、高效电动机、混合和纯电动汽车、高速列车、智能电网、超高压输变电等。
目前，碳化硅功率器件的应用正处在爆炸性增长的边缘。国际上两家主要碳化硅器件厂商——美国Cree（科瑞）公司和德国Infineon（英飞凌）公司近两年碳化硅二极管销量的年增长速度都超过了70%。美国军方在F22战斗机等多种先进武器中广泛使用碳化硅半导体。国际市场上，碳化硅外延晶片目前是供不应求。
碳化硅晶圆和硅晶圆的区别
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。
目前碳化硅晶圆主要是4英寸与6英寸,而用于功率器件的硅晶圆以8英寸为主,这意味着碳化硅单晶片所产芯片数量较少、碳化硅芯片制造成本较高。
基本介绍：
在现已开发的宽禁带半导体中，碳化硅（SiC）半导体材料是研究最为成熟的一种。SiC半导体材料由于具有宽禁带、高击穿电场、高热导率、高饱和电子迁移率以及更小的体积等特点，在高温、高频、大功率、光电子以及抗辐射器件等方面具有巨大的应用潜力。
碳化硅的应用范围十分广泛：由于具有宽禁带的特点，它可以用来制作蓝色发光二极管或几乎不受太阳光影响的紫外线探测器；由于可以耐受的电压或电场八倍于硅或砷化镓，特别适用于制造高压大功率器件如高压二极管、功率三极管以及大功率微波器件。
由于具有高饱和电子迁移速度，可制成各种高频器件(射频及微波)；碳化硅是热的良导体, 导热特性优于任何其它半导体材料，这使得碳化硅器件可在高温下正常工作。
碳化硅晶片的概况
在半导体器件的应用方面，随着碳化硅生产成本的降低，碳化硅由于其优良的性能而可能取代硅作芯片，打破硅芯片由于材料本身性能的瓶颈，将给电子业带来革命性的变革。
碳化硅的主要应用领域有LED固体照明和高频率器件，未来手机和笔记本电脑的背景光市场将给碳化硅提供巨大的需求增长。
而由于一些特殊方面的应用，国外碳化硅生产企业对中国进行禁运，而碳化硅晶体巨大的技术壁垒又导致中国国内到目前为止仍没有企业能够生产，因此，国内下游企业和研究机构都在“等米下锅”。
全球主要碳化硅晶片制造商美国Cree公司在NASDAQ上市的Cree公司的碳化硅晶片产量为30万片，占全球出货量的85%。是全球碳化硅晶片行业的先行者，为后续有自主创新能力的企业开拓了市场和发展路径。
碳基芯片是什么？碳基芯片的性能是硅基芯片的多少倍？
碳基芯片就是石墨烯芯片，碳基芯片的制作工艺而碳基半导体芯片用到的是碳纳米管或石墨烯，碳纳米管和石墨烯的制备过程跟硅基晶体管的制备方法有着本质的差别，两者的主要原料是石墨，目前生产工艺可以通过电弧放电法、激光烧蚀法等多种方式制成。所以碳基芯片电路的加工一定不会用到光刻机。碳基芯片的性能将是普通芯片的10倍以上。众所周知我国的芯片技术是落后于国外的芯片技术，我国的电子控制核心得芯片大部分都需要进口，电子行业的现状就是，最好的芯片在美国，其次是日本，欧洲，再次是韩国，差一点的是台湾。什么华润，中芯之类的，人家是帮国外低端芯片作代工的。当然，在批发市场那些廉价的，用几个月就坏的小玩具或者遥控器里面，是有国产的芯片。不得不说我国的芯片技术还有很大一个提升空间。现在，我国在碳基芯片上取得了不小的成果，碳基芯片区别于传统硅基芯片，碳基芯片从一种高级的纳米工业技术中产生。碳基芯片和硅基芯片相比，性能或将提升 10 倍，据研究表明，同等工艺制造当中，碳基芯片表现出的优势要远远强于硅基芯片。碳基芯片的延展性非常强，它可以做到普通芯片难以做到的事，比如可以用于一些折叠设备，而且重要的一点是，碳基芯片不需要光刻机也能完成制造，而且碳基芯片的用处可用于更加广泛的领域当中。我国的芯片技术虽然落后于西方，但是在我们不断的努力和坚持下，我们也研发了了碳基芯片，国外对于碳基芯片还没有一丝的进展，对于碳领域上，我国已经领先于西方国家，而且碳基芯片可能超过他们。希望我国的技术越来越发达，争取超越西方国家，打击他们嚣张的气焰。
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