近日，河北同光半導體股份有限公司工作人員在查看設備運行情況。 河北日報記者 張昊攝

2014年，主持國家高技術研究發展計劃“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，隻用了12年的時間。前不久，它還登上胡潤研究院發布的《2024全球獨角獸榜》，成為河北省四家上榜企業之一。

從“零”起步、勇攀高峰，這隻市值超百億的“獨角獸”是如何長成的？

近日，走進位於保定高新區的同光半導體，在碳化硅單晶生長車間，隻見一台台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，可用於制作芯片。”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”。“我做節電器生產商時，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，半導體是信息產業的基石，而彎道超車的機遇就在第三代半導體材料的研發和制造上，“與其讓外國人卡脖子，不如自己干。”

於是，就在節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領域。如今，由於堅持走自主研發的道路，同光半導體已取得授權專利70余項，是河北省唯一一家能夠量產第三代半導體碳化硅單晶襯底的高新技術企業，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並試圖彎道超車，談何容易！

“自主研發難，難就難在從0到1的突破。”鄭清超說，在研發初期，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，進展卻並不理想，“當時，我們幾乎把以前賺的錢全都搭了進去。”

創新，失敗，總結經驗再創新……一次次推倒重來，經過數千爐次的合成實驗，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、高穩定性的長晶工藝和設備是實現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，並掌握了低位錯密度缺陷碳化硅單晶襯底獲取技術，實現了直徑4-6英寸導電型和高純半絕緣型碳化硅單晶襯底的大規模量產。

衛星通信、電動汽車、人工智能等領域的創新浪潮奔涌向前，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業變革的風口，同光半導體必須搶抓機遇，立足企業實際加大創新力度，培育新質生產力。

作為突破碳化硅單晶制備瓶頸的重要工藝節點，8英寸碳化硅單晶襯底是當前國內外廠家爭相搶佔的黃金賽道。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並實現小規模量產。“在更大尺寸晶體生長方面，我們也具備了穩定高效的擴徑技術。”鄭清超說。（記者寇國瑩）

分享讓更多人看到