□文/ 仝 波 浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心先進(jìn)半導(dǎo)體研究院

建設(shè)背景

硅及先進(jìn)半導(dǎo)體材料是發(fā)展半導(dǎo)體技術(shù)的基石，是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭的焦點。近年來，以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體材料，以其優(yōu)越的性能和巨大的市場前景，迅速開辟出全球半導(dǎo)體市場的新賽道。我國《“十四五”規(guī)劃和2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確提出，要加速推動以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體新材料新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，催生一批高速成長的新材料企業(yè)，極大促進(jìn)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在我國更快更好地發(fā)展。

建設(shè)目標(biāo)

2020 年4 月，杭州科創(chuàng)中心正式啟動建設(shè)先進(jìn)半導(dǎo)體研究院，由中國科學(xué)院院士楊德仁擔(dān)任領(lǐng)域首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士鄭有炓擔(dān)任學(xué)術(shù)委員會主任，面向我國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，以實現(xiàn)寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件技術(shù)的自主可控、安全高效為目標(biāo)，整合高校、企業(yè)和科研機構(gòu)優(yōu)勢資源，著力打造第三代半導(dǎo)體研發(fā)、制造、應(yīng)用和測試評價全產(chǎn)業(yè)鏈的新格局；支撐寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域若干關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈的深度融合；培育若干行業(yè)標(biāo)桿科技型企業(yè)，構(gòu)建寬禁帶半導(dǎo)體創(chuàng)新生態(tài)與產(chǎn)業(yè)引育體系，提高我國在寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域的國際競爭力和影響力。

研究方向：半導(dǎo)體材料、功率芯片、封裝測試及應(yīng)用。

建設(shè)成效

■凝心聚力，勇攀自主創(chuàng)新的新高峰

2020 年，隨著杭州科創(chuàng)中心在啟動區(qū)塊入駐，先進(jìn)半導(dǎo)體研究院開啟了緊鑼密鼓的建設(shè)征程，實驗空間改造、項目團隊入駐、人才隊伍組建……研究院以寬禁帶半導(dǎo)體材料、功率芯片的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化為核心，以封裝測試和應(yīng)用技術(shù)為服務(wù)支撐，重點突破寬禁帶半導(dǎo)體材料生長、寬禁帶半導(dǎo)體功率芯片的新型結(jié)構(gòu)設(shè)計、先進(jìn)工藝技術(shù)開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，推動半導(dǎo)體材料、芯片、集成封測產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的快速發(fā)展。2021 年，研究院成功獲批浙江省寬禁帶功率半導(dǎo)體材料與器件重點實驗室，成為中心首個省級重點實驗室。2023 年,成功獲批寬禁帶功率器件與應(yīng)用浙江省工程研究中心?！把芯吭涸诓坏饺甑臅r間里，實現(xiàn)了從‘0 到1’的歷史性跨越，如今，正向著更高遠(yuǎn)的目標(biāo)邁進(jìn)?！毖芯吭涸洪L盛況教授說。

■聚焦前沿，探索兵團作戰(zhàn)的新模式

在首席科學(xué)家的引領(lǐng)下，一大批科技領(lǐng)軍人才、青年科技人才、博士后人才、卓越工程師加盟研究院，形成了100 余人的高水平科研團隊，開展有組織科研攻關(guān)。2023 年以來，半導(dǎo)體材料研究室6 位青年科研人員入選杭州市“領(lǐng)軍型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊”，摘得全市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊最高獎項；先進(jìn)半導(dǎo)體研究院-杭州乾晶半導(dǎo)體聯(lián)合實驗室成功生長出厚度達(dá)27 毫米的8 英寸n 型碳化硅單晶錠，并加工獲得8 英寸碳化硅襯底片；功率芯片研究室和封裝測試研究室獲批國家重點研發(fā)計劃，與企業(yè)成立功率芯片技術(shù)聯(lián)合實驗室，并建立了電源管理技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟；研究院多次獲批省“尖兵”“領(lǐng)雁”研發(fā)攻關(guān)計劃項目，他們用自己的方式為半導(dǎo)體事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

■集智攻關(guān)，投身科技創(chuàng)新的主戰(zhàn)場

目前，研究院建設(shè)國內(nèi)唯一的全鏈條開放式寬禁帶半導(dǎo)體材料、器件及應(yīng)用創(chuàng)新平臺，在若干前沿領(lǐng)域和技術(shù)方向上取得關(guān)鍵性突破。2022 年5 月，楊德仁院士帶領(lǐng)團隊發(fā)明了全新技術(shù)路線來研制氧化鎵體塊單晶以及晶圓，使用這種具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)生長的氧化鎵晶圓在國際上尚屬首次。2020 年11 月，研究院首個碳化硅單晶誕生；12 月，首根氧化鎵單晶出爐。此后，6英寸SiC MOSFET 晶圓等等一大批重大科技創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)。

■創(chuàng)新驅(qū)動，當(dāng)好服務(wù)地方發(fā)展的先行者

2023 年5 月，浙江衛(wèi)視《新聞聯(lián)播》聚焦科技成果轉(zhuǎn)化改革案例，點贊杭州科創(chuàng)中心通過專利導(dǎo)航大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)檢索行業(yè)數(shù)據(jù)、定位制造端緊缺技術(shù)，并依托“科學(xué)公司+企業(yè)合作”新路徑，按照市場技術(shù)需求布局團隊，讓科研項目精準(zhǔn)捕捉市場空白，推動前沿技術(shù)快速突破、落地轉(zhuǎn)化。目前，研究院累計申請發(fā)明專利176 件，已授權(quán)發(fā)明專利45 件，已實現(xiàn)28 件專利轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化金額超700 萬元。同時，依托電源管理技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，吸納電源管理行業(yè)多家領(lǐng)軍企業(yè)加盟，與30多家行業(yè)龍頭企業(yè)建立合作，致力于打通“前沿研究—技術(shù)攻關(guān)—產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化”的創(chuàng)新鏈條。

未來展望

先進(jìn)半導(dǎo)體研究院積極探索創(chuàng)新之路，依靠市場化力量和方式支撐國家重大需求及技術(shù)攻關(guān)，全力推進(jìn)平臺可持續(xù)發(fā)展，打造“自我造血”的創(chuàng)新生態(tài)，為浙江大學(xué)“雙一流”建設(shè)凝心聚力，為地方經(jīng)濟社會發(fā)展持續(xù)賦能，為浙江省實現(xiàn)“兩個先行”加油助力。■