ROHM提前两年实现了8英寸SiC MOSFET开发的技术目标

2026年4月2日，罗姆宣布其“8英寸下一代碳化硅（SiC）MOSFET的开发”项目已达到技术目标。该项目是新能源产业技术综合开发机构（NEDO）绿色创新基金资助的项目，已于2025财年完成研发。最初计划在2027年底前达到技术目标，但提前两年实现。

作为绿色创新基金计划的一部分，NEDO正在推进“下一代数字基础设施建设”项目，旨在实现下一代绿色功率半导体及其他技术。罗姆自2022年4月起，一直致力于开发8英寸下一代SiC MOSFET，这是该项目核心主题之一——“下一代功率半导体器件制造技术开发”的一部分。

来源：ROHM/NEDO

此次，ROHM通过将SiC器件直径增大至8英寸并优化工艺，实现了成本降低。此外，他们还开发了与8英寸器件兼容的外延生长技术和低导通电阻技术。通过克服8英寸尺寸和高难度SiC工艺带来的技术挑战，并整合各项关键技术，ROHM在位于福冈县筑后市的ROHM器件制造筑后工厂建成了一条8英寸SiC器件生产线。

当将同一条生产线上生产的 8 英寸 SiC MOSFET 器件安装到 ROHM 的内部模块中，并与传统的硅 (Si) IGBT 器件进行比较时，证实功率转换器中的功率损耗可以降低 50% 以上，从而实现了“将功率转换器等的功率损耗降低 50% 以上”和“降低成本”的技术目标。

罗姆公司表示：“该生产线生产的8英寸SiC MOSFET有望通过降低导通电阻和提高良率来增强我们的竞争力。未来，我们将继续推进全面量产，为各种器件的节能和小型化做出贡献。我们还将继续基于8英寸SiC技术进行研发，以进一步降低成本和功率损耗。”

关于SiC MOSFET的应用，在工业电力电子系统中，能效优化是核心设计目标。SiC MOSFET低导通损耗特性，使其在高电流、高电压转换中显著降低静态功率损耗。典型应用场景包括直流-直流转换器、高功率逆变器以及有源整流电路。低损耗特性不仅减少了能量浪费，还降低了系统对散热器的依赖，从而缩小功率模块体积，提升功率密度和系统集成度。开关损耗是电力转换系统效率的另一关键影响因素。在传统硅MOSFET中，高频开关导致的切换损耗占总损耗比例较高，而SiC MOSFET凭借快速开关能力，可在相同频率下大幅降低开关损耗。快速开关特性在全桥、半桥及多电平拓扑中均可实现更低的开关能量损失，从而提升电力电子系统整体效率。尤其在高频PWM控制下，SiC MOSFET能够有效压缩开关时间，减少电压跨越过程中的能量耗散，同时降低寄生振荡和尖峰电压的产生，为系统稳定运行提供技术保障。

高频开关能力是SiC MOSFET应用的核心优势之一。在高频条件下，器件能够保持稳定的开关性能而不引发过度热应力或电气应力。在高频操作中，SiC MOSFET能够显著降低滤波器元件容量要求，从而实现更紧凑的电源模块设计。在高功率密度的工业逆变器中，这一特性带来的尺寸和成本优势尤为明显。

高频开关对驱动电路和PCB布局提出了更高要求。由于SiC MOSFET切换速度快，寄生电感引发的电压尖峰可能显著影响器件可靠性。因此，设计时需要优化栅极驱动电路、减小走线寄生和优化散热布局，以充分发挥器件性能。合理的栅极电阻选择和PCB分层布局能够有效控制开关过冲，同时保证高频下系统稳定性。在工业电力电子系统中，高频开关不仅影响转换效率，也决定了系统动态响应能力。快速开关使得电压、电流调节速度提升，改善瞬态响应和负载调节性能。这对于需要快速功率调节的工业驱动、伺服系统及储能变换系统尤为重要，同时提升了系统的整体可靠性和稳定性。

SiC MOSFET在工业电力电子系统中的应用覆盖了逆变器、PFC电路、开关电源和驱动模块等多个关键环节。在逆变器中，高频开关能力能够支持多级PWM调制策略，实现高精度电压波形控制和高效率能量转换。在PFC电路中，低导通损耗特性降低了整流阶段的功耗，并减少了散热器负担，提高系统整体可靠性。在开关电源中，SiC MOSFET支持高频变压器设计，减小磁性元件体积，实现紧凑化设计方案。在工业驱动模块中，器件能够稳定应对高温、高电压、高电流的复杂负载条件，同时维持系统可靠性和响应速度。