16年创新长跑,马荣耀攻克功率半导体技术难关
【劳动者之歌】以赤诚中国心铸就强国“芯”
春末夏初,山城重庆的空气中已透着燥热。在华润微电子(重庆)有限公司的无尘车间里,该公司技术总监马荣耀身着防静电无尘服,站在一台高倍显微镜前,全神贯注地检查一片晶圆的微观结构……这也是他16年来深耕功率半导体领域最熟悉的战场。
功率半导体,是电子设备的“心脏”,小到手机充电器,大到工业电机驱动,它无处不在。10年前,我国近90%的功率半导体器件依赖进口,意味着国内厂商只能在末端分一杯残羹,而真正的技术壁垒像一道铁幕横亘眼前。这让马荣耀愈发坚定“产业报国,技术自强”的信念。
如今,马荣耀已带领团队攻破多项核心技术难题,推动国产功率器件在新能源汽车、AI服务器、5G通信、光伏等高端领域实现规模化应用。他说:“技术自强是一场没有终点的马拉松,我将一直跑下去。”
在微米尺度上“戴着镣铐跳舞”
“技术落后不是抽象的概念,是实实在在的硬伤。”回忆起入职之初面对的行业现状,马荣耀痛下决心:“核心技术必须掌握在自己手中。”
怀揣着这样的信念,马荣耀走上了技术突围之路。2017年,他开始主导硅基超结MOS技术研发,并牵头打造基于8英寸晶圆的多层外延超结MOSFET平台。
“通俗来说,就是给传统的硅芯片做了一次‘结构整容’,让芯片同时具备耐压高和电阻小的双重特性。”马荣耀告诉记者,攻关的难度可以说是“在微米尺度上‘戴着镣铐跳舞’”。
马荣耀回忆,经过无数次实验,团队研制出一款高压产品,但可靠性测试的失败,像一盆冰水浇透了每个人的心。
但马荣耀没有退路。整理好情绪后,他拉着团队成员把所有数据像剥洋葱一样摊开,一个环节一个环节地梳理。换思路、试新路线,经过无数个不眠之夜,最终突破了电荷平衡控制、漏电流抑制等核心技术。
历经多年攻坚,马荣耀带领团队开发出200V~1200V全系列超结MOS产品,并依托12吋晶圆产线,成功开发出综合性能达到国际先进水平的新一代超结MOS技术平台,不仅填补了国内高端超结MOS器件的技术空白,更实现了对国外垄断产品的批量替代。
截至2025年,该技术平台已申请国内外专利40余项,相关产品成功导入新能源汽车、5G通信等高端市场,为我国电力电子产业升级提供了关键支撑。
闯过“八十一难”
如果说硅基超结MOS是“从0到1”的突破,那么第三代半导体SiC(碳化硅)的产业化,则是一场漫长的创新“马拉松”。
2020年以来,第三代半导体逐渐成为全球半导体技术和产业新的竞争焦点。“华润微电子作为国家队的重要一员,一定要在市场竞争中抢占先机、做出实绩。”带着这份为国铸“芯”的赤诚与担当,马荣耀带着团队在6英寸、8英寸产线上,开始了“马拉松式”的创新迭代。
“国外两年迭代一个技术平台,我们硬是逼着自己一年迭代一次。”马荣耀说这话时,透着一股不服输的狠劲。他解释,SiC器件结构设计、工艺集成及封装可靠性等每个环节都是行业共性难题。马荣耀感慨,他和团队的攻坚过程好像在黑夜里行船,只能靠知识储备和方法论去找隐约的灯塔,并想办法闯过“八十一难”。
芯片设计推倒重来、沟槽栅工艺反复调参、高温可靠性从零建标……经过4年的攻坚克难,马荣耀带领团队从第二代追平国际水平,到如今第四代、第五代产品跻身行业第一梯队,硬生生把“跟跑”变成“并跑”、局部“领跑”。现在,华润微电子的第三代半导体已批量应用于光伏逆变、充电桩、新能源汽车电驱。
此外,针对新能源汽车产业对高可靠性器件的迫切需求,马荣耀主导开发符合AQG324标准的车规级功率模块,解决了高温高压工况下的器件失效难题,助力我国新能源汽车核心零部件实现自主可控。
奏响“中国芯”强音
在同事眼中,马荣耀不仅是“技术尖兵”,更是大家公认的“良师益友”。近5年来,他带领的团队涌现出多名技术骨干,形成了“研发—市场—应用”高效协同的良性发展格局。
在马荣耀看来,“闭门造车”难以奏响“中国芯”的强音,须借智借力,做大产学研“朋友圈”。为此,他联合国内知名高校完成“功率MOS与高压集成芯片关键技术与应用”项目,建立了功率MOS器件电荷平衡新理论,突破了功率高压MOS集成耐压瓶颈,创建了三类具有国际先进水平的功率半导体制造量产工艺平台,为全球200余家企业提供了芯片制造服务,有效提升我国高端功率芯片的国际竞争力。
如今,马荣耀已先后荣获国家科学技术进步奖二等奖、全国五一劳动奖章等多项殊荣。但在荣誉面前,他想得更多的是未来。“要把超结芯片做到国内领先,把碳化硅芯片推进到下一代,实现率先突破。”马荣耀说。
谈及对工匠精神的理解,马荣耀坚定地说,首先用热爱直面问题,带领团队百折不挠地攻克难题,把每一个细节做到精益求精。“我们不只是在为企业创造价值,更是为国家做贡献”。



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