技術人員正在清洗加工晶片

□本報記者 米冬冬 賈祎瑋 孫韶蕾

國內先進、省內唯一能量產第三代半導體材料的企業，先后承擔國家863計劃、國家重點研發計劃、國家技術改造工程等重大國家專項，承擔省級研究課題10余項，擁有專利70余項，其中發明專利15項，主持行業標準1項、企業標準2項——河北同光晶體有限公司依托深厚的技術底蘊、強大的創新能力和專注的市場打磨，借5G時代到來的東風，成長為國內碳化硅行業的重要企業之一，截至2020年10月底，市場規模達到1億多元。

是什么讓創立僅8年的同光晶體擁有了如此深厚的創新驅動實力？是什么讓同光晶體從零起點逐步成長為碳化硅行業的領跑者？本報記者帶您一探究竟。

鑄劍：與其讓外國人卡脖子，不如自己干

同光晶體成立于2012年。此前，企業創始人、董事長鄭清超經營著一家主營電力電子器件產品的公司。由于企業生產涉及諸多原器件，讓鄭清超與中科院半導體所結緣，并對原器件、新材料擁有了敏銳的市場洞察力。

伴隨光伏產業的爆發及LED產業的興起，鄭清超的公司涉足其中，生產高頻開關電源、電源柜等產品，加深對材料領域的深耕。

2011年，鄭清超接觸到碳化硅這一新興材料，憑借專業的技術積累和敏銳的市場前景認知，他果斷地進軍碳化硅行業。

當時，第三代半導體研發剛起步，在民用領域尚屬空白，但其寬禁帶、耐高溫、抗輻射、高電子遷移率、高熱導率等特性，是制作大功率、抗輻照及光電集成器件的理想材料，在衛星通信、高壓輸變電、軌道交通、電動汽車等領域具有廣闊的應用價值。

在鄭清超看來，這是打破前兩代半導體核心技術被國外廠商壟斷的機遇。“不能總跟在人家后面跑，與其讓外國人在技術上卡脖子，不如自己干，彎道超車的機遇就在第三代半導體材料。”鄭清超說。

于是，鄭清超轉身跨入第三代半導體核心材料——碳化硅行業。

磨劍：虧錢也要搞研發

核心技術、關鍵技術，必須立足自己——這是同光晶體創立伊始確立的核心理念。在這一理念指引下，同光晶體從零起步，投入巨資，組建研發團隊，自主研發搭建起生產系統。

然而，中間環節的打磨、關鍵設備的國產化、生產成本的掌控，每一步都很難。

在研發初期，由于技術團隊對單晶生長工藝系統理解不深刻，再加上氣路、水路等配套環境不匹配，試制的晶體在位錯、應力、微管、空洞等多個指標上都不合格，每個指標的改進都異常艱難，要做上萬次試驗才能成功。

與技術上遭遇的困難相比，市場困境讓同光晶體備受炙烤。由于技術超前，碳化硅材料在市場上的適用場景很少。直到2019年，同光晶體的主營業務收入僅為1000多萬元。這導致同光晶體的大量研發投入難以快速產生經濟效益。同光晶體副總經理王巍坦言：“企業創立后的前幾年，我們一直在虧錢搞研發。”

經濟上的困境并未改變同光晶體“以技術創新為本”的發展理念。自2012年成立以來，同光晶體始終保持高強度研發投入，到2019年底，先后投入研發資金已近2億元。

在王巍看來，同光晶體今日的成果，除了國家政策的扶持、企業對國際半導體行業發展方向的把握外，離不開對核心技術創新研發的堅守和深耕。“材料領域是個厚積薄發的行業，十年磨一劍，慢工出細活。”王巍說，“得耐得住性子才能有更好的發展。”

亮劍：厚積薄發成為行業明星

砥礪耕耘，終有收獲。

伴隨5G時代的到來、電動汽車等相關行業的發展，碳化硅行業迎來快速發展的風口。同光晶體以其深厚的技術創新積累及人才儲備，成為國內碳化硅行業的一顆明星。

早在2014年，同光晶體就設立院士工作站，成功引進中科院李樹深、夏建白、鄭厚植等半導體領域的院士和一批擁有博士、碩士學歷的高層次技術人才。目前，同光晶體擁有一支40人的研發隊伍，其中專職研發和試驗人員30人，內部高級專家及博士5名，外聘專家7名，研發人數占到企業總人數的20%以上。

近年來，同光晶體先后承擔國家863計劃、國家重點研發計劃、國家技術改造工程等重大國家專項，承擔省級研究課題10余項，擁有專利70余項，其中發明專利15項，主持行業標準1項，企業標準2項。

在市場上，同光晶體將高品質碳化硅單晶襯底成功應用到我國5G基建建設中，徹底打破行業壁壘，填補國內市場空白，破解產業發展“卡脖子”問題。應用在5G基建等射頻領域的4英寸高純半絕緣型碳化硅單晶，同光晶體的產品各項技術指標均達到國際先進水平；應用在電力電子領域的直徑6英寸N型碳化硅襯底，同光晶體取得關鍵工程化技術突破，達到車規級功率半導體芯片的應用標準，具備批量生產條件。2020年，同光晶體的市場規模激增超1億元，成為碳化硅行業的明星企業之一。

然而，同光晶體并不滿足。

他們把目光投向國際領先的行業巨頭。“國內硅材料技術與國際領先技術尚有10至20年的差距，我們的對標企業是美國科瑞公司。同光晶體希望用5到10年的時間，核心技術達到甚至是領先于國際水平。”鄭清超說。