說起碳化硅晶片，人們可能會覺得離生活很遠。但在我們熟悉的新能源汽車和5G通信中，它卻發揮著至關重要的作用。5G之所以速度快，是因為它有強大的5G芯片，而碳化硅晶片，正是5G芯片理想的襯底。位于我市高新區的河北同光晶體有限公司，就是從事第三代半導體材料碳化硅單晶片研發、生產、銷售的戰略新興企業。

從長期依賴進口、被國外“卡脖子”，到掌握批量生產技術，近年來，中國的碳化硅研制與生產成效卓著。作為省內唯一一家能夠量產第三代半導體材料的高新技術企業，同光晶體在保定取得了怎樣的發展？研發制造中運用了哪些高超工藝？日前，記者進行了一番探訪。

新技術：持續發力突破核心技術“卡脖子”瓶頸

一張薄薄的圓片，直徑4英寸或6英寸，和一張CD光盤差不多。2019年10月，在日本碳化硅半導體行業國際展會現場，同光晶體驚艷呈現碳化硅單晶系列產品，將中國高品質碳化硅推向國際，國外同行給予了高度評價，盛贊同光晶體是國際碳化硅領域的“中國黑馬”。

核心技術、關鍵技術、企之重器必須立足于自主創新。自2012年成立以來，如何在關鍵核心技術攻關上率先突破，把發展主動權牢牢掌握在自己手中，是同光晶體關注的重要問題。

“持續發力開展核心技術攻關。”同光晶體副總經理王巍說，8年來，同光晶體聚焦突破了三件事：一是攻克高純碳化硅原料合成、缺陷控制、雜質含量、產品優良率等關鍵核心技術；二是緊扣國家創新驅動發展，高起點與國家和省重大項目銜接；三是持續在聚集人才、平臺搭建方面出實招集聚優勢資源。

從2014年自主研發的4英寸碳化硅晶片“出爐”并于次年量產，到目前應用在5G基建等射頻領域的4英寸高純半絕緣型碳化硅單晶，各項技術指標達到國際先進水平，實現規模化生產。如今，同光晶體與國有芯片制造企業中國電子科技集團所屬研究所建立了穩定的合作關系，將高品質碳化硅單晶襯底應用到我國5G基建建設中，徹底打破行業壁壘，填補了國內市場空白，為我國第三代半導體產業做大做強貢獻了新力量。

新裝備：擴產能的背后源于自主裝備的底氣

今年3月22日，同光晶體管理層集體趕赴淶源縣，一場簽約儀式在當天進行。同光晶體和淶源縣政府簽署協議，先期投資建設600臺單晶生長爐，在淶源推進年產20萬片直徑4至6英寸碳化硅單晶襯底項目，明年6月即將投產。

走進晶體生產車間，白色的碳化硅單晶生長爐一字排開，碳化硅晶片正在里面悄悄生長。王巍介紹：“現在，同光晶體擁有自主研發設計的單晶生長爐200余臺，已建成擁有自主知識產權、國內先進、完備的晶體生長、襯底加工、晶片檢測等生產線。”

對于國內半導體領域來說，產業化規模效應，不僅降低了碳化硅晶片的成本，而且持續促使碳化硅晶片質量提升。核心技術自主、核心裝備自有，給了同光晶體產能擴張的底氣。

展望未來，王巍信心滿滿：“在碳化硅領域，我們要緊跟國際的腳步，2021年，同光晶體將推進下一個2000臺單晶生長爐廠區建設，預計2022年一期項目500臺投產運行，計劃在2025年完成全部設備投資，力爭成為全球重要的碳化硅單晶襯底供應商之一，引領國際第三代半導體產業的發展。”

新業態：搭建平臺，加速聚合京保科技創新要素

2017年，由河北同光晶體主導，中科院半導體所、北京大學、清華大學、河北大學聯合發起的第三代半導體材料檢測平臺在保定落地，填補了我省新材料專業檢測平臺的空白。平臺以產學研創新模式搭建，跨越京津冀，主動對接雄安，為第三代半導體產業的穩定有序發展提供技術支撐和服務。

近年來，同光晶體立足產學研結合，抓住京津冀協同發展新機遇，建成系列高端科研創新平臺。

與中科院半導體所合作建立“SiC單晶材料與應用研究聯合實驗室”“第三代半導體材料聯合研發中心”；成為中科院半導體所駐保定市高新區重要成果轉化基地；與科研院所、上下游企業聯合成立“中國電谷第三代半導體產業技術創新戰略聯盟”……

時下，包括5G在內的新基建正成為新經濟重要增長點。作為5G產業鏈的起始端，碳化硅單晶襯底的市場需求將大幅增加。聯合開發、優勢互補、利益共享，同光晶體正帶著碳化硅晶片從原料合成、單晶生長、襯底加工，到品質檢測整個生產流程的完整技術體系，走出中國新速度。