郝 跃

(西安电子科技大学 微电子学院，西安 710071)

0 引 言

半导体器件的发展与国家科学技术的进步息息相关，尤其在中国“3060碳战略”与可持续发展的大背景下，半导体器件对于能源产业发展有着重要支撑作用。目前，人类能源供给主要以石油、电能、煤炭三大板块为主，根据Bloomberg NEF发布的最新调查显示，电能和石油的供给基本持平，略大于煤炭供给，且电能供给呈现较大幅度增长，预计到2050年，电能的供给将超过煤炭和石油。因此，电能的合理化利用将会是国家发展的重大需求。根据Estimate U.S. Energy Consumption在2016年发布的调查研究显示，电能的供给占总能源的37.5%，所以优化电能效率，提高能源的利用率将会是半导体器件研究的重要方向。

半导体器件在电子信息行业应用广泛，能源消耗年增长幅度为8%～10%，明显大于全球能耗平均2%的增速。2016年，中国数据中心总耗电1 200亿kW·h，超过了三峡全年发电量，占比全国电量的2%，与农业总耗电量相当。同时电力传输过程中，电能损耗非常严重，每年有大约2/3的电能浪费于电能传输与电能转换的过程中。

半导体器件的发展影响着国家安全、能源能耗及社会发展。近年来，以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体及超宽禁带半导体材料具有耐高压、低功耗的显著优势，如图1，已经成为了中国功率半导体行业研发和产业化的重点。在党和国家大政方针的引导下，亟需抓住第三代半导体的战略机遇，着力高性能高能效半导体研发与产业化。

图1 半导体材料……