成果推介 | 自主化国产IGBT

发布时间：2025-11-10 来源：资源对接部浏览：1 次

为了搭建科研与应用之间的桥梁，让更多项目被看见，被了解，被合作；让创新成果加速落地转化，助力产业升级与高质量发展，上海科促会特别推出“科创成果推介”栏目，持续推荐优质项目。

如您对相关成果感兴趣，有合作、转化需求，或者您有科创项目，都欢迎与我们联系。

本期我们将推介中国工程院院士团队科创成果。

项目名称：自主化国产IGBT

院士团队：丁荣军院士团队

所属学部：中国工程院机械与运载工程学部

成果详情：

绝缘栅双极晶体管（IGBT）是金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）和双极结型晶体管（BJT）复合而成的电压驱动型功率器件，兼具MOSFET器件驱动功率小、开关速度快和双极型器件饱和压降低、容量大的优点，被誉为电能转换与传输的“CPU”。相较于以低温浅结、金属多层互连为特征的集成电路芯片，IGBT功率半导体芯片则具有微电子精细结构，高温深结、厚膜高台阶、纵向正背面加工等技术特点，适用于阻断高电压、导通大电流的应用需求，是实现“绿色、高效、智能”电力电子装置的核心芯片，广泛应用于轨道交通、新能源汽车、智能电网、工业变流等高端装备领域。

1.创新点

1)发明IGBT“U”形元胞结构、三维网格元胞栅电阻结构，攻克IGBT易闩锁、动态不均流的技术难题，实现IGBT安全稳定工作；

2)发明正面空穴双重拦截技术，同步优化导通与关断损耗，提高芯片电流容量，增强发射极电子注入效率，有效提高IGBT正面电子、空穴浓度；

3)发明“环+区+P总线”终端结构及半绝缘含氧多晶硅（SIPOS）工艺方法，突破IGBT高耐压难题。

4)发明了RET元胞专利技术，突破了亚微米级精细沟槽栅IGBT芯片设计与工艺技术。

2.应用成果与前景

目前，自主高压IGBT在干线机车市场份额占50%、城轨市场份额占50％，3300V IGBT 在250kM中国标准动车装车50余台、6500V IGBT 通过350KM中国标准动车组60万公里考核，达到批量装车要求。中低压汽车IGBT产品累计装车3万台，运行情况良好，最高安全运行里程超20万公里。

面向未来，中车株洲所将在全球第二条、国内首条年产12万片8英寸IGBT晶圆生产线的基础上，完成年产24万片的产线扩建，支撑轨道交通领域市场应用。同时，创新发展高功率密度IGBT技术并全面扩展应用到电网、新能源汽车和工业装备等市场领域，推动技术进步与产业发展良性互动。