“一片难求”到世界第一！山东天岳打破碳化硅行业“天花板”

8月6日下午，全省科技大会在济南召开。山东天岳先进科技股份有限公司“大尺寸高质量碳化硅半导体衬底材料关键技术研发及产业化”项目获2025年度山东省科学技术进步奖特等奖。

“材料是器件和应用的基础，一代材料，一代器件，一代产业。”山东天岳先进科技股份有限公司执行董事、首席技术官，山东省碳化硅材料重点实验室主任高超说。碳化硅是第三代半导体的“地基”。新能源汽车几分钟充满电、5G基站信号飞驰、AI芯片高效散热、AR眼镜轻薄上脸，背后都离不开碳化硅衬底。谁拥有了这块“地基”，谁就握住了未来产业的入场券。

而就在十年前，这张“入场券”还攥在别人手里。彼时全球碳化硅市场由欧美日主导，国内相关产业基础薄弱，关键材料受制于人。“当时面临一片（碳化硅）难求的窘境。”高超说。

为破解这一“卡脖子”难题，天岳先进从晶体生长最基础的环节做起，向高纯粉料合成、缺陷控制、连续扩径、超精密加工等难题逐一发起攻关，最终突破零微管、零层错、极低位错密度碳化硅单晶生长等核心技术，实现关键技术自主可控。

2017年，企业实现4英寸产品技术突破并率先在国内实现产业化；此后，又连续突破6英寸、8英寸碳化硅衬底技术。如今，天岳先进的8英寸产品全球市占率已超过50%，稳居世界第一。

衬底尺寸越大，单次流片产出的芯片越多，成本越低。但大尺寸意味着指数级的技术难度。从4英寸到6英寸再到8英寸，技术突破都由国外企业完成。8英寸之后，全球碳化硅企业集体陷入停滞，更大尺寸单晶缺少专属籽晶——也就是决定晶体原子排列结构的原始“基因”。没有它，再先进的生产设备都无法培育合格大尺寸晶体。业内普遍判定8英寸已是碳化硅衬底的尺寸天花板，12英寸赛道无人敢涉足。

天岳团队偏不信邪：“只要方向是对的，再难也要往前拱。”历时三年，从200毫米到300毫米，他们一个原子一个原子地“排”出了全球第一颗12英寸碳化硅“种子”。攻关最紧张时，工序衔接精确到小时，凌晨两三点的实验室灯火通明，“设备24小时不停，人也憋着一口气不肯停”。2024年，天岳先进在全球首次发布12英寸碳化硅单晶衬底，随后又率先实现规模化生产与交付，为接下来新一轮的市场爆发做好了产能和技术储备。

（大众新闻记者 王瑛琪 郭由）