（圖：深圳平湖實驗室展臺，攝/雷若馨）
21世紀經濟報道記者 李金萍 雷若馨 深圳報道
AI比拼后半程，是能源革命——已成行業共識。
共識的背后，是能耗與算力兩大核心問題的制約。過去十年，AI對算力的需求激增百萬倍，GPU功耗同步陡升。行業數據估算，2026年全球數據中心每天耗電量將相當于日本全年用電量。
受先進制程相關因素影響，國產GPU在同等算力下功耗更高，“以電強算”成為中國AI產業破局的必由之路，關鍵在于提升能量轉換效率。如何實現AI供電所需的低比導通電阻與低開關FOM，突破高質量外延生長、超低歐姆接觸、元胞尺寸微縮、短柵長導致的短溝道效益等關鍵技術，成為半導體產業亟待解決的技術難題。
10月15日，在2025灣區半導體產業生態博覽會（簡稱“灣芯展”）上，深圳平湖實驗室在化合物半導體產業發展高峰論壇上攜多項核心技術成果及未來前沿探索技術亮相。該實驗室是科技部支持建設國家第三代半導體技術創新中心深圳綜合平臺的運營主體單位。
該實驗室聚焦第三代半導體領域器件物理研究、材料研究、技術開發、產品中試，第四代半導體材料器件前沿研究，致力于打造第三代及第四代功率半導體科研與中試平臺，設置研究中心、中試中心、分析檢測中心和成果轉化中心四大中心，已具備全鏈條的研發到產業化能力。
該平臺也帶來了多項半導體產業的突破性研究成果。比如，在襯底加工工藝上，已率先實現碳化硅激光剝離技術和效率突破，實現8吋單片總損耗＜75um，切割時間≤20min，成本降低26%，并且通過外延、器件及可靠性驗證，整體性能達到國際領先，可以幫助產業鏈實現進一步提質、降本、增效。
技術突破一鳴驚人
在灣芯展上出現的深圳平湖實驗室，已經成立三年了。三年來，該實驗室一直默默深耕技術研發。
2021年12月，科技部授牌深圳成立國家第三代半導體技術創新中心。2022年8月，深圳市科技創新局正式舉辦成立深圳平湖實驗室儀式，將其作為國家第三代半導體技術創新中心（深圳）的主體運營單位，圍繞SiC和GaN及下一代先進功率電子材料及器件開展研制、核心裝備及零部件和配套材料進行驗證，開展或協同核心技術攻關。
深圳平湖實驗室主任萬玉喜表示，第三代半導體產品是支撐下一代移動通信、新能源汽車、高速列車、能源互聯網等產業自主創新發展和轉型升級的關鍵要素，在數字經濟發展等方面都起到核心支撐作用。
在灣芯展上，萬玉喜分享了該平臺的12項成果。其中值得關注的有碳化硅外延技術。該技術聚焦新型智能電網、軌道交通等國家戰略需求，開展特高壓厚膜、超結外延研究。突破了200um超厚膜缺陷控制、少子壽命提升難題，超厚膜外延達到國際先進水平，并首次實現商用4°偏角4H-SiC襯底上3C-SiC外延高質量生長，有望解決碳化硅功率器件柵氧遷移率低的難題。
此外，深圳平湖實驗室在襯底與外延技術、SiC平面柵與溝槽柵技術、GaN外延與器件技術等方面也取得了重大突破。
在襯底加工工藝方面，該平臺已率先實現碳化硅激光剝離技術和效率突破，實現8吋單片總損耗＜75um，切割時間≤20min，成本降低26%，并且通過外延、器件及可靠性驗證，整體性能達到國際領先水平。該技術可以幫助產業鏈實現進一步提質、降本、增效。
在1200V SiC平面柵方面，該平臺突破了超窄平面柵元胞結構設計、超高深寬比源極接觸孔制備等關鍵技術，構建了高性能SiC平面柵MOSFET器件的技術能力。
GaN外延技術面向高壓，聚焦車規應用的高壓1200V外延研究，在硅基GaN外延厚度、翹曲、垂直耐壓等方面，達到國際先進水平；聚焦低壓、人工智能AI供電的15-40V外延研究，高質量選區二次外延技術取得突破，為超低壓GaN產業化掃除了技術障礙。
值得一提的是，深圳平湖實驗室不僅解決先進功率半導體的技術難點，也肩負著國產化設備催熟與驗證的使命。比如，該平臺在通線階段已完成123臺套的優秀國產設備的使用驗證，其中16臺屬于國內細分領域首臺套裝備，且已完成96%的材料國產化驗證，涵蓋靶材、特氣、化學品及光刻膠等，打破國外壟斷。
萬玉喜表示，平臺計劃在2026年和2027年進一步提升功率密度和器件可靠性，同時，在第四代器件方面取得突破，推出GaN/SiC混合場效應晶體管、SiC20kVIGBT等。
新型實驗室
平湖實驗室也是一個新型實驗室，規劃建設了中試中心、分析檢測中心和成果轉化中心。
為何要進行機構創新創新？
深圳平湖實驗室相關負責人告訴21世紀經濟報道記者，該機構助力半導體研發產業化的定位是重要原因。
他表示，為確保機構建設能精準匹配產業發展需求，在規劃初期便開展了廣泛且深入的企業調研工作，調研對象涵蓋眾多行業企業。
從調研結果來看，半導體產業的應用企業對研發需求有著明確的目標導向，即研究成果必須能夠切實應用于產業實踐。因此，這類企業對于可直接服務于產業應用的研發機構有著更為迫切的需求，他們需要的不是脫離實際的理論研究，而是能將科研與產業緊密銜接、助力成果落地的平臺。?
與此同時，調研還發現，許多企業受限于資金情況，難以自主搭建一條“干凈純粹完整”的產線，這不僅制約了企業自身的研發進程，更使得大量科研成果在向實際生產轉化的過程中面臨“中試死亡谷”的困境，無法順利實現量產。?
為有效解決這一痛點，該機構在規劃建設中特意規劃設置中試中心、分析檢測中心以及成果轉化中心。這些新增中心不僅能為機構自身的研究工作提供有力支撐，更重要的是，能夠為企業提供生產試驗制造服務。通過這些中心的助力，企業可以借助專業的設施與技術支持，跨越從科研成果到量產之間的“中試死亡谷”，推動更多科研成果成功轉化為實際生產力，實現量產目標，助力產業發展。
實驗室已經建成全球首個集科研和中試于一體的8吋功率半導體開放共享平臺，擁有業界領先的寬禁帶功率半導體基礎設施，還配備了380余臺套國際國內先進設備，100級潔凈間面積9500㎡。
值得一提的是，該機構不僅將設備用于自身研究，也面向市場提供相關服務。深圳平湖實驗室分析檢測中心主任曾威表示，這樣的操作方法不僅可發揮購買設備潛質價值，確保所有人員和機臺沒有閑置，實現最大化利用，也利于實驗室研究中心收集行業痛點、發展建議，反哺于研究，推動半導體產業發展。
目前，深圳平湖實驗室已服務30家以上的合作伙伴，10家以上的中試客戶，45家以上的分析檢測服務客戶，與8所高等院校開展科研合作或共建聯合實習基地。
曾威表示，一方面是通過行業內的資源，例如上下游相關公司，另一方面，該實驗室也通過銷售渠道，為產業提供全面、細致、高效的解決方案，為實驗室可持續發展提供造血能力。
萬玉喜表示，未來4-5年是國際市場全面啟動的關鍵期，與第三代半導體相關的國際半導體產業和裝備巨頭還未形成專利、標準和規模的壟斷，中國有機會在國際競爭中搶占先機，希望該機構為重塑全球第三代半導體產業格局貢獻力量。
本文鏈接：先進功率半導體研發國家隊，深圳平湖實驗室甩出王炸http://www.sq15.cn/show-1-51508-0.html
聲明：本網站為非營利性網站，本網頁內容由互聯網博主自發貢獻，不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任。天上不會到餡餅，請大家謹防詐騙！若有侵權等問題請及時與本網聯系，我們將在第一時間刪除處理。
上一篇： 2025中國國際數字經濟博覽會來了
下一篇： 校園里的“山楂采摘節”