科研和經(jīng)濟聯(lián)系不緊密問題，是多年來的一大痼疾。如何更好地促進科技成果從“書架”走向“貨架”?近年來，各方作出了一系列嘗試。

1月20日，在2020年度科技讓生活更美好中國科學院科技成果路演活動上，記者了解到中國科學院物理研究所面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場，在科技成果轉(zhuǎn)化上取得可喜進展。

該所科技成果產(chǎn)業(yè)落地企業(yè)——北京天科合達半導體股份有限公司(以下簡稱天科合達)致力于碳化硅晶片生產(chǎn)，解決關(guān)鍵核心技術(shù)難題，打破國際壟斷，成為全球主要碳化硅晶片生產(chǎn)企業(yè)之一。

歷時十余年 攻克關(guān)鍵技術(shù)

以碳化硅為代表的第三代半導體材料，是繼硅材料之后最有前景的半導體材料之一。

與硅材料相比，以碳化硅晶片為襯底制造的半導體器件具備高功率、耐高壓、耐高溫、高頻、低能耗、抗輻射能力強等優(yōu)點。其中，以導電型碳化硅晶片為襯底制成的碳化硅功率器件可廣泛應用于新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天等現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域。

同時，以半絕緣型碳化硅晶片為襯底制成的射頻器件可應用于5G通訊、雷達、衛(wèi)星等領(lǐng)域，隨著5G通訊應用的成熟，半絕緣型碳化硅晶片市場規(guī)模呈持續(xù)增長趨勢。第三代半導體行業(yè)是我國新基建的重要組成部分，并有望引發(fā)科技變革并重塑國際半導體產(chǎn)業(yè)格局。

“但是，第三代半導體行業(yè)技術(shù)準入門檻極高，碳化硅晶體生長極其困難，只有少數(shù)發(fā)達國家掌握碳化硅晶體生長和加工技術(shù)。碳化硅晶體國產(chǎn)化，對打破第三代半導體的國外壟斷至關(guān)重要。”天科合達公司董事會秘書馮四江在演講中說。

1999年以來，中科院物理所的研究團隊立足自主研發(fā)，歷時十余年，從基礎(chǔ)研究到應用研究，突破了生長設(shè)備到高質(zhì)量碳化硅晶體生長和加工等關(guān)鍵技術(shù)，碳化硅晶體生長和加工覆蓋“設(shè)備研制—原料合成—晶體生長—晶體切割—晶片加工—清洗檢測”的碳化硅晶片生產(chǎn)的全流程，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的完整技術(shù)路線，實現(xiàn)了碳化硅晶體國產(chǎn)化、產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟和社會效益，推動了我國寬禁帶半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

科研主力軍挺進經(jīng)濟主戰(zhàn)場

當前，碳化硅半導體產(chǎn)業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期，其中晶圓是發(fā)展碳化硅半導體產(chǎn)業(yè)的核心材料，關(guān)系國家安全和經(jīng)濟、社會發(fā)展。

作為中科院物理所碳化硅科技成果落地企業(yè)，天科合達是國內(nèi)首家專業(yè)從事第三代半導體碳化硅晶片研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國家級高新技術(shù)企業(yè)，先后研制出2英寸、3 英寸、4英寸導電型和半絕緣型碳化硅襯底，于2014年在國內(nèi)首次研制出6英寸碳化硅晶片，工藝技術(shù)水平處于領(lǐng)先地位。

為推進我國半導體關(guān)鍵材料生產(chǎn)技術(shù)盡快實現(xiàn)自主可控，天科合達總經(jīng)理楊建帶領(lǐng)技術(shù)和生產(chǎn)團隊于2015年底在北京市大興區(qū)建成了年產(chǎn)6萬片碳化硅單晶襯底生產(chǎn)線，2019年底在江蘇省徐州市建成了年產(chǎn)4萬片碳化硅單晶襯底生產(chǎn)線，實現(xiàn)大尺寸碳化硅襯底產(chǎn)品的規(guī)模化供應，2020年8月在北京市大興區(qū)開工建設(shè)年產(chǎn)12萬片、總投資額9.57億元的碳化硅單晶生產(chǎn)線，為國產(chǎn)碳化硅材料在功率器件和微波射頻器件等領(lǐng)域的應用奠定了基礎(chǔ)。

根據(jù)法國市場研究與戰(zhàn)略咨詢公司Yole Development 統(tǒng)計，2019年天科合達的導電型碳化硅晶片的全球市場占有率為4.23%，排名全球第五、國內(nèi)第一。

本次路演充分發(fā)揮了優(yōu)秀科技項目的示范效應，展示了中科院服務國家戰(zhàn)略、社會經(jīng)濟成果與實力。中國科學院副院長、黨組成員張濤在活動致辭表示，希望更多的社會資本、企業(yè)家共同關(guān)注和推動科技成果轉(zhuǎn)化，促進科技成果從“書架”走向“貨架”;也呼吁更多的科研主力軍挺進國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場，為經(jīng)濟社會發(fā)展提供有力的科技支撐。(陸成寬)