SiC LSI商业化在即，ADC样品2028年启动出货

碳化硅（SiC）是一款性能优异的半导体材料，具备极佳耐热、耐高压以及低损耗特性。该材料除了大量应用于功率器件领域，凭借突出的耐热性与抗辐射能力，还可用于研发硅基芯片难以适配严苛工况环境的大规模集成电路（LSI）。

当前，京都大学工学研究科副教授金子光昭团队正全力推进碳化硅大规模集成电路（SiC LSI）商业化落地进程。近期，行业媒体与金子光昭教授围绕该技术最新研发进展、市场商业化前景展开深度交流访谈。

提问：团队为何深耕碳化硅大规模集成电路（SiC LSI）研究？碳化硅多用于功率器件领域，项目研发初期是否就定下商业化发展目标？

金子光昭：碳化硅最核心的优势就是耐高温性能。虽说该材料常被制作成各类功率器件，但硅基大规模集成电路长期受限于工作温度上限，应用场景受限。基于这一行业痛点，团队决定深挖碳化硅耐高温核心特性，正式开启碳化硅大规模集成电路相关研究工作。

项目最初仅聚焦技术落地与实际社会场景应用，并未规划商业化路线。后续团队调研发现，碳化硅功率器件依托替代传统硅器件的成熟市场，普及推进难度较低；而碳化硅大规模集成电路需要开辟硅基芯片无法涉足的高温全新应用市场，大型企业入局意愿偏低，市场存在巨大空白，基于此，团队正式启动该技术商业化布局。

提问：目前海内外碳化硅大规模集成电路实际落地应用，整体研究发展趋势如何？

金子光昭：海外方面，美国NASA正在研发适配金星探测任务的高温集成电路技术，本土初创企业Ozark Integrated Circuits也依托NASA相关技术开展商业化研发。美国依托成熟的能源开发、航空航天、国防军工产业，对高温工况下运行的大规模集成电路需求十分旺盛。国内碳化硅功率器件产业发展速度迅猛，但现阶段暂未出现集中发力碳化硅大规模集成电路研发布局的相关动向。日本本土除京都大学外，广岛大学也在同步开展碳化硅大规模集成电路研发工作。

全球各大科研机构均为独立研发，暂未形成协同合作研发模式，各家采用的电路设计方案也各不相同。其中NASA采用JFET搭配电阻搭建电路，广岛大学选用互补MOSFET架构，京都大学则主打互补JFET路线。对比来看，京都大学自研的互补JFET电路架构，相较于NASA电阻式电路，能够大幅降低整体功耗，技术优势明显。

互补型 JFET 的结构

提问：现阶段SiC LSI商业化研发整体推进进度如何？

金子光昭：2025财年，团队已完成自研碳化硅芯片晶圆级性能实测验证，确认器件可稳定正常运行；2026财年起，正式进入实用化电路原型样机制作阶段。项目整体规划在2028至2029财年启动样品对外交付工作，样品交付完成后，逐步推进全面商业化落地，让下游客户切实体验产品实用价值。

团队首款主推研发产品为电路架构相对简易的模数转换器（ADC），该产品首要落地场景为地热开发井下测井领域。深层地下作业环境温度极高，目前行业普遍使用加装隔热、冷却装置的硅基大规模集成电路，仅能实现单次30至40分钟短时间断作业。而碳化硅模数转换器可无惧地下高温环境，实现长时间不间断持续探测监测。

提问：除井下测井之外，SiC LSI还具备哪些落地应用场景？金星探测属于小众领域，该技术整体商业落地可行性如何？

金子光昭称，除地热井下探测外，该技术在航空领域应用价值极高。飞机发动机周边布设大量传感器与执行器，受高温影响，传统信号处理大规模集成电路只能远距离布设，布线繁琐复杂。搭载耐高温碳化硅大规模集成电路后，可直接将芯片贴近传感器、执行器安装，大幅精简整机布线结构，直接减轻数百公斤机身重量，同时减少连接器引脚数量，进一步提升航空设备运行稳定性。除此之外，该芯片还可应用于工业厂区高温燃烧炉内部实时工况监测场景。

现阶段碳化硅芯片主要主攻硅基芯片无法适配的超高温工作场景，团队长远规划是逐步切入常规温度区间，与传统硅基芯片形成市场竞争。依托碳化硅超强导热性能，可大幅简化设备散热结构设计，有效缩减设备整体体积、减轻设备重量，顺利实现这一布局目标后，该技术整体市场规模将迎来大幅扩容。

提问：结合多元应用场景，团队规划采用何种商业化运营模式？

金子光昭透露，产品正式商业化投放市场后，将采用无晶圆厂轻资产运营模式。如若产品顺利获得行业市场广泛认可，后续计划依托团队手握的互补型JFET核心技术专利，开展专利技术授权合作业务。

资金层面，该项目成功入选关西创业学术联盟（KSAC）二期创业扶持计划，获得KSAC-GAP创业专项基金扶持；同时入驻京都大学联合三菱商事打造的高校创业加速孵化项目，获取资金扶持；此外，京都大学旗下专业风投机构京都大学创新资本（京都iCAP）也为项目输送专业运营人才，全方位助力项目发展。

提问：技术走向实际落地应用，现阶段还面临哪些核心发展难题？

金子光昭坦言，首先面临材料适配难题，目前市面量产碳化硅晶圆均为适配功率器件生产打造，暂无适配大规模集成电路制造的专用晶圆，亟需联动上下游材料企业，联合研发适配SiC LSI生产的专用碳化硅基材。

其次存在电路设计配套短板，互补型JFET属于全新自研电路架构，目前行业内缺少适配的专业设计研发工具，团队自主研发工具已逐渐触及性能瓶颈，后续急需联动行业头部企业，联合开发专属配套设计工具。

最后是配套周边产业链不完善，即便碳化硅大规模集成电路芯片研发成功，缺少适配高温工况的外围配套器件依旧无法实现整机落地使用，耐高温连接器、专用高温封装材料、芯片高温测试设备等配套产业链均存在明显短板。当前行业尚未出台300℃高温级电子元器件统一行业标准，仅有少数企业可供应相关产品；在高温封装技术领域，团队已与多家日本本土企业签订保密合作协议，联合开展技术攻关。

提问：最后，还有哪些行业寄语想要面向半导体行业从业者传达？

金子光昭表示，互补型JFET属于全新电路设计体系，整体技术研发与落地普及周期相对漫长，希望行业各界能够给予包容与支持，团队也将持续深耕技术研发，全力推动该技术成为全球高温集成电路领域主流优选方案。