随着新能源汽车的兴起，传统的硅基器件模组因体积和性能的劣势，已难以满足新能源汽车对轻量化、小型化、高频率及低损耗的迫切需求，高功率半导体逐渐成为科技和产业界关注的焦点。然而，为满足市场需求，仍需解决产品良率等相关的限制问题。

      从制造角度来看，碳化硅衬底和外延的生长条件异常严苛，仅有4H晶型的碳化硅适用于器件制作。该过程对碳化硅原料的纯度和设备控制精度提出了极高要求。随着晶锭尺寸的增大，生长条件的控制变得更为复杂，温度、压力等参数的微小波动都可能导致长晶失败。同时，长晶过程中的实时监测至关重要，一旦出现非目标晶型，须立即中止生长，以控制损失。由此可见，碳化硅衬底和外延的生长涉及物理、化学、仪器科学等多学科的深度融合，其体系化程度之高，集成度之强，可见一斑。

      从需求角度来看，各大新能源主机厂对自家新能源产品的性能指标各有要求，这就要求研发端在早期阶段就与之紧密配合。从衬底外延的采购到器件的设计制造，再到模组的封装制造，每一个环节都需精心对应，以确保在控制成本的同时，产品性能也能达到预期标准。

      当前，越来越多的创业公司和大型企业开始认识到功率器件半导体产业链布局的重要性。不少从器件模组领域起家的创业公司正逐步向上游衬底外延领域拓展，而原本专注于衬底外延的大型企业也在积极布局制造和加工设备领域。这一趋势体现了体系化攻关在半导体产业发展中的关键作用。

      碳化硅材料的典型案例展示了新材料体系化攻关是提升创新能力和技术水平的关键，也是加强产业链紧密协同和加速企业科技能力及收入水平双提升的重要举措。

      首先，跨学科合作与交流是核心，要推动不同学科团队的交叉融合，整合各领域前沿知识，攻克关键技术难题，探索新材料的合成路径。投资高精度、高效率的加工技术，智能化升级装备，提高加工质量和效率。利用先进的材料设计软件、计算材料学和机器学习技术，加速新材料设计筛选。还要研发高灵敏检测设备，实时监控和分析检测数据。加强材料与器件的集成研究，通过器件化设计提升应用效率和可靠性。其次，将科研与市场需求对接，并与工业界紧密合作，以市场为导向，深化产学研用一体化合作，加速创新成果转化。企业应开发具备优异性能的高成本效益的材料，在保证材料稳定性及可靠性的基础上提高企业营业收入，同时还能降低产品召回率，维护企业声誉。最后，通过完善产业链协同机制，提升新材料产业整体竞争力，鼓励政策支持和产业链协同创新，加强企业间的沟通协作、资源共享。并且加大人才培养和引进力度，为新材料产业提供人才保障。

      加强新材料体系化攻关是推动新材料产业高质量发展的必由之路。需要从跨学科、产业链、产学研用等多个角度入手，深化合作与创新，不断提升新材料领域的创新能力和技术水平，进一步为我国的经济社会发展注入新的活力。

      （供稿：中国材料研究学会新材料发展战略研究院）