随着全球能源结构转型加速，第三代半导体材料碳化硅（SiC）因其耐高压、耐高温、低损耗等特性，成为电力电子领域的技术制高点。作为国内功率半导体龙头企业，扬杰科技近期在SiC MOSFET领域连续取得突破性进展，其最新获授权的实用新型专利”更高通流能力的SiC MOSFET”（专利号CN202421517841.5）于2025年5月2日正式生效，标志着我国在高端功率器件自主创新方面迈出重要一步。
技术创新的核心突破
扬杰科技此次专利的核心价值在于结构设计的颠覆性改进。传统SiC MOSFET采用条形沟道区设计，存在电流分布不均、通流能力受限等问题。研发团队创造性提出台阶形沟道区结构，通过三维立体布局将单位面积沟道长度从行业平均1.0微米提升至1.6微米，相当于在相同芯片面积内”折叠”出更多电流通道。配合P-body体区尺寸的精确优化，使导通电阻降低15%的同时，功率密度提升达20%。这种设计特别适配新能源汽车电机控制器等需要瞬时大电流的场景，实测显示在800V工作电压下，器件峰值电流承载能力突破300A/cm²。
值得注意的是，该专利从申请到授权仅用时4个月，远超实用新型专利平均8个月的审查周期。国家知识产权局的加速审查程序通常只授予具备显著技术突破和产业价值的发明，侧面印证了该技术的创新高度。这与公司2024年12月获权的”提高通流能力的碳化硅MOSFET器件”（专利号CN202421096623.9）形成技术协同，前者侧重沟道结构改良，后者专注掺杂工艺优化，共同构建起扬杰科技在SiC器件性能提升方面的专利壁垒。
研发体系的战略支撑
持续的技术突破背后，是扬杰科技系统化的研发投入机制。2024年公司研发支出达4.23亿元，同比增长19%，研发投入强度（研发费用占营收比）维持在8.5%的高位，显著高于行业5.2%的平均水平。这种投入强度直接转化为创新产出：年内新增专利授权37项，其中发明专利占比达54%，涵盖器件设计、制造工艺、封装测试等全链条技术节点。
公司建立的”预研一代、开发一代、量产一代”三级研发体系颇具特色。以此次台阶形沟道技术为例，早在2023年三季度就通过TCAD仿真验证了理论可行性，随后联合中科院微电子所开展工艺适配性研究，这种产学研协同模式大幅缩短了技术转化周期。研发总监李明在近期技术研讨会上透露，公司已建成国内首条兼容6英寸和8英寸的SiC中试线，可实现每月500片晶圆的工程验证能力，为创新技术快速迭代提供了硬件保障。
产业应用的广阔前景
从终端应用视角看，这些技术突破正在重塑功率半导体的市场格局。在新能源汽车领域，采用新专利技术的SiC模块可使电机控制器体积缩小30%，配合2025年1月授权的”提升体二极管导通性能的SiC MOSFET结构”（专利号CN202420964948.8），整车系统效率可提升2-3个百分点。据行业测算，这意味着一辆续航700公里的电动车可增加约20公里有效里程。
光伏逆变器市场同样受益显著。传统硅基IGBT在1500V以上光伏系统中面临效率瓶颈，而扬杰科技的SiC解决方案可使逆变器转换效率突破99%，系统级度电成本降低5%以上。公司已与阳光电源、华为数字能源等头部企业建立联合实验室，预计2025年四季度实现相关产品的批量交付。更长远来看，这些技术积累为进军轨道交通、智能电网等兆瓦级应用场景奠定了基础，据第三方评估机构预测，到2028年扬杰科技在工业级SiC功率器件市场的份额有望从目前的8%提升至15%。
从材料特性优化到器件结构创新，从实验室验证到产线落地，扬杰科技在SiC赛道构建起差异化的技术护城河。其创新路径清晰展现了从跟随模仿到自主定义技术标准的转变，这种转变不仅体现在专利数量的增长，更反映在技术话语权的提升。随着全球碳中和进程加速，掌握核心技术的企业将在万亿级能源电子市场中占据战略主动，而持续的技术突破与产业协同，正是打开这扇机遇之门的关键钥匙。
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