近日，河北同光半導(dǎo)體股份有限公司工作人員在查看設(shè)備運(yùn)行情況。 河北日?qǐng)?bào)記者 張昊攝

2014年，主持國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃“大功率氮化鎵電子器件用大尺寸碳化硅襯底制備及外延技術(shù)研究”項(xiàng)目；2016年，承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“中低壓碳化硅材料、器件及其在電動(dòng)汽車充電設(shè)備中的應(yīng)用示范”項(xiàng)目；2019年，承擔(dān)國家發(fā)改委“直徑6英寸碳化硅單晶襯底改造”項(xiàng)目……

翻看河北同光半導(dǎo)體股份有限公司的發(fā)展“履歷表”，很難想象，其從“零”起步到成長為國內(nèi)第三代半導(dǎo)體材料頭部企業(yè)，只用了12年的時(shí)間。前不久，它還登上胡潤研究院發(fā)布的《2024全球獨(dú)角獸榜》，成為河北省四家上榜企業(yè)之一。

從“零”起步、勇攀高峰，這只市值超百億的“獨(dú)角獸”是如何長成的？

近日，走進(jìn)位于保定高新區(qū)的同光半導(dǎo)體，在碳化硅單晶生長車間，只見一臺(tái)臺(tái)碳化硅單晶生長爐閃爍著橘紅色的亮光，一塊塊碳化硅晶體正在爐內(nèi)靜靜生長。“碳化硅晶體在爐內(nèi)能長成3厘米厚，加工后成為碳化硅單晶襯底，可用于制作芯片。”同光半導(dǎo)體董事長鄭清超介紹。

說起跨入這一領(lǐng)域的原因，鄭清超直言是因?yàn)椤安桓市摹⒉环狻薄！拔易龉?jié)電器生產(chǎn)商時(shí)，第一代、第二代半導(dǎo)體核心技術(shù)被國外廠商壟斷，大部分關(guān)鍵元器件要高價(jià)從國外進(jìn)口。”在鄭清超看來，半導(dǎo)體是信息產(chǎn)業(yè)的基石，而彎道超車的機(jī)遇就在第三代半導(dǎo)體材料的研發(fā)和制造上，“與其讓外國人卡脖子，不如自己干。”

于是，就在節(jié)電器公司做得風(fēng)生水起時(shí)，鄭清超卻賣掉股份，扭頭扎進(jìn)了第三代半導(dǎo)體核心材料碳化硅單晶襯底生產(chǎn)領(lǐng)域。如今，由于堅(jiān)持走自主研發(fā)的道路，同光半導(dǎo)體已取得授權(quán)專利70余項(xiàng)，是河北省唯一一家能夠量產(chǎn)第三代半導(dǎo)體碳化硅單晶襯底的高新技術(shù)企業(yè)，碳化硅單晶襯底制備技術(shù)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)世界先進(jìn)水平。

碳化硅單晶襯底制備是全球性難題。一個(gè)技術(shù)“小白”闖入陌生的高精尖領(lǐng)域并試圖彎道超車，談何容易！

“自主研發(fā)難，難就難在從0到1的突破。”鄭清超說，在研發(fā)初期，碳化硅晶體雜質(zhì)含量始終居高不下，同光半導(dǎo)體投入巨資、嘗試多種方案，進(jìn)展卻并不理想，“當(dāng)時(shí)，我們幾乎把以前賺的錢全都搭了進(jìn)去。”

創(chuàng)新，失敗，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)再創(chuàng)新……一次次推倒重來，經(jīng)過數(shù)千爐次的合成實(shí)驗(yàn)，同光半導(dǎo)體最終突破了高純度碳化硅單晶原料合成技術(shù)。高良品率、高穩(wěn)定性的長晶工藝和設(shè)備是實(shí)現(xiàn)碳化硅單晶襯底大尺寸、高質(zhì)量的核心所在。對(duì)此，同光半導(dǎo)體自主搭建單晶生長爐設(shè)備系統(tǒng)，并掌握了低位錯(cuò)密度缺陷碳化硅單晶襯底獲取技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了直徑4-6英寸導(dǎo)電型和高純半絕緣型碳化硅單晶襯底的大規(guī)模量產(chǎn)。

衛(wèi)星通信、電動(dòng)汽車、人工智能等領(lǐng)域的創(chuàng)新浪潮奔涌向前，以碳化硅單晶為代表的第三代半導(dǎo)體潛力巨大。鄭清超說，站在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的風(fēng)口，同光半導(dǎo)體必須搶抓機(jī)遇，立足企業(yè)實(shí)際加大創(chuàng)新力度，培育新質(zhì)生產(chǎn)力。

作為突破碳化硅單晶制備瓶頸的重要工藝節(jié)點(diǎn)，8英寸碳化硅單晶襯底是當(dāng)前國內(nèi)外廠家爭相搶占的黃金賽道。去年6月，同光半導(dǎo)體一舉突破8英寸碳化硅單晶生長瓶頸并實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)。“在更大尺寸晶體生長方面，我們也具備了穩(wěn)定高效的擴(kuò)徑技術(shù)。”鄭清超說。（記者寇國瑩）

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