陈小龙:国产碳化硅晶体的开路人
发布时间:2025-02-17 15:21:46
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陈小龙|物理研究所研究员。发展了宽禁带半导体碳化硅晶体生长新方法,在国内最早开展成果转化并实现了碳化硅晶体生长和加工技术“从0到1”、产品从无到有、产业自主可控。
作为第三代半导体材料,碳化硅晶体是新能源汽车、光伏和5G通信等行业急需的战略性半导体材料,是材料领域发展最快、国际竞争最激烈的方向之一。
20世纪90年代末,只有美国等少数几个发达国家掌握2英寸晶体生长技术,并应用于先进雷达和航空航天等领域,但始终对我国实施严格的技术封锁。
1999年以来,陈小龙带领团队从零开始,立足自主创新,开展碳化硅晶体制备的基础研究和应用基础研究。经过20多年的科研攻关,陈小龙团队攻克了晶体扩径这一业内公认难题,稳定生长出高质量的2~8英寸碳化硅晶体,解决了产生相变、微管等致命缺陷的问题。陈小龙团队还发明了等面积多线切割技术、新型研磨液和抛光液,大幅降低了加工成本。团队在碳化硅晶体生长与加工技术方面累计获得授权专利29项(含国际发明专利6项)。
经过长期的基础研究积累,2006年,陈小龙在无经验可借鉴的情况下,创办了国内第一家碳化硅晶体产业化企业——北京天科合达半导体股份有限公司,建立了完整的碳化硅晶片生产线。
在产业化过程中,陈小龙带领团队持续降低碳化硅晶体缺陷密度、提高晶体质量,使产品各项技术指标均达到国际先进水平。近三年,天科合达碳化硅晶片累计销售额达11.4亿元,取得了良好的经济和社会效益。目前,天科合达在导电型碳化硅衬底供应商中市场排名国内第一、国际第四,2022年国际市场占有率约为12.8%。
碳化硅晶体的国产化满足了国家重大需求,也带动20余家国内企业进入下游器件、封装和模块产业,促使国内形成完整的碳化硅半导体产业链,推动了我国宽禁带半导体产业的发展,使我国新能源汽车和光伏等产业进入世界前列。陈小龙也因在碳化硅研究方面取得的突出成就而获得中国科学院科技促进发展奖。
如今,陈小龙正带领团队,继续行走在实现8英寸碳化硅衬底规模化生产的征程上,力争为我国宽禁带半导体相关产业作出新的更大的贡献。