从“零”起步到行业领跑者

　　“目前5G技术大热，而支撑5G技术的核心基础就是第三代半导体材料。”日前，在保定市高新区河北同光晶体有限公司展厅，该公司董事长郑清超一边为记者展示碳化硅单晶样品，一边介绍第三代半导体材料的市场前景。

　　郑清超介绍说，碳化硅单晶作为第三代半导体材料的核心代表，处在碳化硅产业链的最前端，是高端芯片产业发展的基础和关键。同光晶体依靠自主研发团队，历时7年时间，爬坡过坎，攻坚克难，不断突破技术瓶颈，在碳化硅单晶领域蹚出了一条赶超国际先进水平的创新之路。作为我省唯一一家能够量产第三代半导体材料的高新技术企业，该公司碳化硅单晶各项技术指标已达世界先进水平，部分关键指标国际领先。

　　“与其让外国人卡脖子，不如自己干”

　　——从“零”起步，打破国外厂商的技术垄断

　　走进同光晶体厂区，只见一栋栋新建厂房拔地而起，一台台先进的生产、实验设备正在陆续进场调试。

　　“今年底还要扩产，新增设备160多台套，建设规模达到年产单晶衬底4万片，明年产值将达到2亿元以上。”熬过了创业初期的艰难，如今，郑清超对未来充满信心，目标是在5至8年内将同光晶体发展成为全球最大的碳化硅单晶研发和生产企业。

　　2012年以前，郑清超一直在电气行业打拼，生产节电器件。谁也没想到，正当企业做得风生水起时，他却出人意料地卖掉公司股份，掉头“杀”入第三代半导体材料领域。

　　“以前我采购、生产的所有器件设备，几乎都与半导体材料有关，对这个行业很熟悉，可越熟悉越受刺激。”郑清超告诉记者，第一代、第二代半导体核心技术被国外厂商垄断，大多数关键电子元器件都要高价从国外进口，这常让他感到窝火，“一只国产晶闸管1000多元，进口的要6000多元，但因为国外产品性能好，只好咬牙花高价进口。”

　　“不能总跟在人家后面跑，与其让外国人卡脖子，不如自己干，弯道超车的机遇就在第三代半导体材料。”郑清超分析，第三代半导体研发刚起步不久，在民用领域还是空白，但其具有宽禁带、耐高温、抗辐射、高电子迁移率、高热导率等特性，是制作大功率、抗辐照及光电集成器件的理想材料，在卫星通信、高压输变电、轨道交通、电动汽车等领域具有广阔的应用价值。

　　怀着满腔热情，郑清超决定投资建厂，一头扎进了第三代半导体核心材料碳化硅单晶生产领域。没技术，从“零”起步，组建研发团队，依托中科院半导体研究所做技术支撑；缺生产设备，投入巨资，自主研发搭建全新生产系统。“几年里投入高达5亿多元，真是闯过了一道又一道难关。”郑清超说，从技术到产品、从实验室到生产线，整个过程漫长且难熬，经历了无数个失眠夜、彷徨日，甚至想到放弃，但还是咬牙挺了过来。

　　“恰逢5G技术兴起，再加上品质好，产品一上市便供不应求。”功夫不负有心人，郑清超的坚持终有所获，2017年，同光晶体将4英寸碳化硅晶体制备出来，技术指标达到世界先进水平，不仅成功打破了国外厂商的技术垄断，还受到市场好评。

　　“拥有自主知识产权，底气才足”

　　——爬坡过坎，解码第三代半导体的生产秘密

　　在该公司晶体生长车间，记者见到管线一丛丛、一排排密布排列，几十台碳化硅单晶生长炉闪烁着橘红色的光芒，碳粉与硅粉正在炉内经历“千锤百炼”。“百分之百拥有自主知识产权，底气才足。”郑清超说，这是国内最先进的设备之一。

　　“第三代半导体是典型的技术密集型和资金密集型产业，高良品率、高稳定性的长晶工艺技术和设备是核心所在。”该公司研发总工程师杨昆说，同光晶体采用物理气相传输法生长碳化硅单晶，是目前生长大尺寸、高质量碳化硅单晶的最好方法之一。由于该方法需要控制的工艺参数较多，对晶体中的缺陷控制比较困难，拥有成套的高质量单晶生长工艺设备就显得尤为关键。