2014年，主持國家高技術研究發(fā)展計劃“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研究”項目；2016年，承擔國家重點研發(fā)計劃“中低壓碳化硅材料、器件及其在電動汽車充電設備中的應用示范”項目；2019年，承擔國家發(fā)改委“直徑6英寸碳化硅單晶襯底改造”項目……

翻看河北同光半導體股份有限公司的發(fā)展“履歷表”，很難想象，其從“零”起步到成長為國內第三代半導體材料頭部企業(yè)，只用了12年的時間。前不久，它還登上胡潤研究院發(fā)布的《2024全球獨角獸榜》，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“獨角獸”是如何長成的？

近日，走進位于保定高新區(qū)的同光半導體，在碳化硅單晶生長車間，只見一臺臺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靜靜生長。“碳化硅晶體在爐內能長成3厘米厚，加工后成為碳化硅單晶襯底，可用于制作芯片。”同光半導體董事長鄭清超介紹。

說起跨入這一領域的原因，鄭清超直言是因為“不甘心、不服氣”。“我做節(jié)電器生產(chǎn)商時，第一代、第二代半導體核心技術被國外廠商壟斷，大部分關鍵元器件要高價從國外進口。”在鄭清超看來，半導體是信息產(chǎn)業(yè)的基石，而彎道超車的機遇就在第三代半導體材料的研發(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)電器公司做得風生水起時，鄭清超卻賣掉股份，扭頭扎進了第三代半導體核心材料碳化硅單晶襯底生產(chǎn)領域。如今，由于堅持走自主研發(fā)的道路，同光半導體已取得授權專利70余項，是我省唯一一家能夠量產(chǎn)第三代半導體碳化硅單晶襯底的高新技術企業(yè)，碳化硅單晶襯底制備技術各項指標達世界先進水平。

碳化硅單晶襯底制備是全球性難題。一個技術“小白”闖入陌生的高精尖領域并試圖彎道超車，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，碳化硅晶體雜質含量始終居高不下，同光半導體投入巨資、嘗試多種方案，進展卻并不理想，“當時，我們幾乎把以前賺的錢全都搭了進去。”

創(chuàng)新，失敗，總結經(jīng)驗再創(chuàng)新……一次次推倒重來，經(jīng)過數(shù)千爐次的合成實驗，同光半導體最終突破了高純度碳化硅單晶原料合成技術。高良品率、高穩(wěn)定性的長晶工藝和設備是實現(xiàn)碳化硅單晶襯底大尺寸、高質量的核心所在。對此，同光半導體自主搭建單晶生長爐設備系統(tǒng)，并掌握了低位錯密度缺陷碳化硅單晶襯底獲取技術，實現(xiàn)了直徑4-6英寸導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、電動汽車、人工智能等領域的創(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)變革的風口，同光半導體必須搶抓機遇，立足企業(yè)實際加大創(chuàng)新力度，培育新質生產(chǎn)力。

作為突破碳化硅單晶制備瓶頸的重要工藝節(jié)點，8英寸碳化硅單晶襯底是當前國內外廠家爭相搶占的黃金賽道。去年6月，同光半導體一舉突破8英寸碳化硅單晶生長瓶頸并實現(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)定高效的擴徑技術。”鄭清超說。（河北日報記者 寇國瑩）