第三代半导体碳化硅功率器件具有耐压高、耐温高和能量转换效率高等优势，在新能源汽车、光伏发电和轨道交通等诸多领域具有广阔的应用前景。我国的碳化硅产业尚处于核心技术攻关的发展阶段，国产化进程迫在眉睫。针对碳化硅功率器件研发“卡脖子”难题及实现产业化的挑战，长沙市岳麓山大学科技城管理委员会组织实施的第二批核心技术攻关“揭榜挂帅”《大功率碳化硅MOSFET及SBD芯片技术研究》项目，由浏阳泰科天润半导体技术有限公司发榜，湖南大学和东莞天域半导体股份有限公司共同揭榜，多方合作进行技术攻关。
该项目已经实施一年有余，目前进展顺利，阶段性成果显著。针对本课题难点一一碳化硅MOSFET芯片研究部分，湖南大学团队在设计过程中，大胆地摒弃了传统的平面栅结构，提出了场板分离型SiC MOSFET的新型结构，泰科天润则突破了高质量栅氧处理、表面钝化、高温变能多次离子注入等工艺难点，基于其在长沙的6寸碳化硅晶圆产线完成流片工作。泰科天润的工程团队展现了深厚的碳化硅工艺能力，批次流片的一致性和稳定性得到了各专家的一致认可，为量产打下坚实的基础。
由于引入了场板分离型的分裂栅结构，芯片具有更低的反向传输电容（Crss）,高频优值HF-FOM [RON × Crss]接近国外先进水平，较之传统平面栅结构器件指标数值明显改善。经电学特性测试结果显示5mm × 5mm的SiC MOSFET芯片导通电阻为17.1mΩ，与国际SiC龙头企业国外大厂W类似产品的导通电阻一致或略优。同时本次流片后的芯片总面积小于市场上同类产品（26mm2），能有效降低器件制造成本。在VDS=800V/IDS=50A的工况下实测发现本批次芯片开关性能有所提升，关断损耗为0.35mJ，在同一工况下比国外大厂W同类产品的关断损耗（0.42mJ）低17%，将有效提升电能变换效率，体现在如新能源汽车的下游应用中，将有助于提升电动汽车的续航里程。
项目整体进度领先预期时效，取得以上阶段性成果，为最终攻坚成功打下了良好基础。接下来各方将继续深化合作，持续优化提升SiC 器件性能，提高制备工艺的稳定性，争取尽快实现相关产品的稳定量产，进一步提升我省在第三代半导体产业领域的影响力。
