新材料是新型工業(yè)化的重要支撐，是國家大力發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產業(yè)，也是加快發(fā)展新質生產力、扎實推進高質量發(fā)展的重要產業(yè)方向。

近日，“新質生產力看北京”主題活動走進北京晶格領域半導體有限公司(以下簡稱“晶格領域”)和北京中博芯半導體科技有限公司(以下簡稱“中博芯公司”)。新京報貝殼財經記者從活動中獲悉，兩家企業(yè)在第三代半導體材料研發(fā)方面均有所突破，相關產品有效填補了市場空白，為半導體行業(yè)發(fā)展注入新動力。

液相法技術打破碳化硅襯底制備瓶頸

在半導體材料領域，碳化硅(SiC)以其優(yōu)異的物理性能正逐漸成為高壓高功率器件和高頻通信設備的核心材料。然而，傳統(tǒng)的物理氣相傳輸法(PVT)在制備碳化硅襯底時存在成本高、擴展性差等問題。位于北京順義的晶格領域采用的液相法碳化硅單晶生長技術，可有效解決這些瓶頸問題，目前已成功制備出P型及3C-N型碳化硅襯底產品。

晶格領域副總經理郭黛翡介紹，相較于PVT方法，液相法技術具有高質量、低成本、易擴徑等顯著優(yōu)勢，基于該技術開發(fā)的P型碳化硅襯底，適用于高壓大功率器件，尤其是上萬伏的超高壓器件;而3C-N型碳化硅襯底則在1200伏以下的碳化硅MOSFET器件中表現(xiàn)出色。

貝殼財經記者了解到，目前，全球范圍內，晶格領域是P型碳化硅襯底和3C-N型碳化硅襯底的唯一供貨商。郭黛翡表示，這兩種產品不僅填補了市場空白，還為促進碳化硅技術發(fā)展，提高器件可靠性、簡化工藝流程提供了有力支持。

晶格領域總經理張澤盛介紹，公司已在北京順義建成一條液相法SiC襯底中試線，同時6-8英寸小規(guī)模產線也已初步建成并已投入使用。預計至2025年初，公司將具備年產2.5萬片碳化硅襯底的生產能力。年產27萬片碳化硅襯底的規(guī)�；�產線也在規(guī)劃布局中。

據(jù)介紹，碳化硅襯底目前已廣泛應用于新能源車、高壓變電站等多個領域。如在新能源車的車載、直流變交流、電壓調控等方面，碳化硅襯底可以有效降低能量損失，并提高續(xù)航能力、減小體積和質量。

張澤盛透露，目前，公司國內外訂單總金額近300萬元，客戶主要集中在半導體器件領域。張澤盛表示，預計在未來五年內，公司產值有望超過十億元人民幣。隨著工藝穩(wěn)定性和人員流程的持續(xù)優(yōu)化，晶格領域將加速擴大市場份額。

氮化鎵半導體可用于手機快充、新能源汽車等領域

在當今全球科技競爭日益激烈的背景下，氮化鎵(GaN)作為第三代半導體材料的代表之一，因其優(yōu)異的物理性能和廣泛的應用前景而備受矚目。

中博芯公司總經理張立勝介紹，氮化鎵(GaN)具有耐高壓、耐高溫、導通電阻低、開關頻率高等顯著優(yōu)勢，這使得GaN半導體具備了功率密度高、節(jié)能和成本低的產業(yè)優(yōu)勢，GaN半導體在功率器件、射頻器件應用領域具有廣闊前景。

貝殼財經記者從活動上了解到，中博芯公司的技術源自北京大學寬禁帶半導體研究中心，主要從事GaN基半導體材料、器件的研發(fā)和產業(yè)化推廣。在氮化鎵(GaN)晶圓外延領域，中博芯公司取得了顯著的技術突破，實現(xiàn)了6/8英寸Si襯底上GaN基功率電子、射頻電子晶圓的批量生產。

張立勝介紹，在電源管理方面，氮化鎵功率電子器件可用于手機快充、新能源汽車、光伏儲能等;在高頻通信領域，氮化鎵可用于生產射頻功放芯片和濾波器。目前，公司已與華為等知名企業(yè)達成合作，采用氮化鎵射頻芯片后，華為手機實現(xiàn)了芯片體積減小、信號處理能力增強等效果。

為滿足市場需求，中博芯公司投入超過一億人民幣建設生產車間，配備了4條晶圓外延線，能夠處理2至8英寸的氮化鎵晶圓材料生產，目前6-8英寸的晶圓年產能為1.5萬片左右，融資后有望擴大到3萬片以上，實現(xiàn)盈虧平衡。

中博芯公司還是國內率先實現(xiàn)6英寸氮化鎵射頻功放晶圓出口的中國企業(yè)。張立勝透露，今年超過1500萬元的收益中，出口訂單的收益占到60%-70%。而在國內市場，隨著明年產能和客戶的大幅增長，公司國內的銷售額可翻1-2倍。

北京設立百億元新材料產業(yè)投資基金

2023年9月，北京市政府辦公廳印發(fā)了《北京市促進未來產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實施方案》，錨定包括未來材料在內的六大領域，布局20個未來產業(yè)。2024年5月，“北京市新材料產業(yè)投資基金”獲得市政府批復設立，整體規(guī)模100億元，將投向電子信息材料，以及綠色能源材料、特種及功能材料、前沿新材料等重點領域。

當前，北京建有包括“綜合極端條件實驗裝置”、“高能同步輻射光源”(在建)和“重大工程材料服役安全研究評價設施”在內的3個國家材料領域重大科技基礎設施，以及懷柔國家實驗室、光電子材料與器件全國重點實驗室等40多家國家級平臺。

同時，北京新材料產業(yè)結合資源優(yōu)勢，逐步形成海淀區(qū)為創(chuàng)新策源區(qū)，順義、房山、大興等為產業(yè)主要承載區(qū)的發(fā)展格局。2023年，房山區(qū)新材料產業(yè)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)產值超350億元，占全區(qū)產值比重約1/3，是規(guī)上工業(yè)產值重要的貢獻引擎。

晶格領域總經理張澤盛透露，今年9月30日，晶格領域獲得了來自北京新材料產業(yè)投資基金1.2億元資金注入，這為晶格領域加速當前產線建設、打通技術及提升企業(yè)生產能力有著極大的助力。

中博芯公司總經理張立勝表示，順義區(qū)擁有第三代半導體產業(yè)集群，公司在該地區(qū)落地有顯著優(yōu)勢。未來，中博芯公司將持續(xù)加大核心產品生產及研發(fā)投入，提高產品性能和生產能力，致力打造成新形勢下滿足國家半導體“卡脖子”技術需求，為第三代半導體產業(yè)國產替代做出貢獻的示范企業(yè)。

(關鍵字：半導體)