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破解氮化镓激光器芯片“卡脖子”难题,北大教授历时2年摘下“皇冠上的明珠”
2024-03-20 来源:贤集网
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关键词: 半导体 芯片 氮化镓

第三代半导体材料与芯片是我国在相关行业内,很有可能快速打破海外封锁,实现弯道超车的领域。而氮化镓则是第三代半导体中最有代表性的材料。经过两年多的不懈努力,广西飓芯科技有限责任公司在我市建成国内首条氮化镓半导体激光器芯片量产产线,并实现投产。

回到两年前,一边是北京大学教授胡晓东带领的博士团队,手握20多年的科研成果,希望实现产业化;一边是西南一隅的工业重镇柳州,积极寻求新兴产业项目,加快转型升级。之后,一路追“芯”,向“光”而行,广西第一家芯片企业飓芯在柳州诞生,后扎根于北部生态新区,并建成国内首条氮化镓激光器量产线,打破了氮化镓激光器芯片长期被国外“卡脖子”的局面。


解决“卡脖子”难题



“我们扎根柳州两年,搭建起国内首条氮化镓激光器芯片产线,解决‘卡脖子’难题,实现进口替代,让科研成果从论文走进车间,拥抱市场。”飓芯科技副总经理付建波说。付建波口中的“我们”,是一批来自北京大学的博士。为实现科研成果转向企业量产的目标,他们举家搬迁到柳州。

在此期间,他们攻克了氮化镓激光器的制备工艺与封测难题,建立了芯片制备技术中的8大核心工艺,并申请了20多项专利,5款产品实现量产。

民营经济是柳州高质量发展的强劲动能。2022年,全市民营企业技术创新488项,同比增长达388%。以飓芯科技为代表的广大民营企业,轻装上阵、大胆发展,充分释放活力与韧性。柳州始终把民营企业和民营企业家当作自己人,同舟共济、携手并进。

走进企业车间,看到100多台全球领先的半导体设备,以及北大博士团队在柳州培养的几十名工程师,正在忙碌地工作着。付建波介绍,自3月底投产以来,目前产量还处于爬坡阶段,芯片供不应求,预计下半年月产量可达到200万颗。“回首建厂初期,一边搭建产线,一边做研发,万分艰辛。”飓芯科技董事长、北京大学教授胡晓东曾在投产仪式上潸然泪下。中国科学院院士、北京大学教授甘子钊叮嘱道:“要在柳州这片工业沃土上快速成长起来,为我国光电子科技和产业作贡献。”


摘下皇冠上的“明珠”



为何说氮化镓激光器芯片是“皇冠上的明珠”?据了解,我国半导体产业起步晚,氮化镓半导体作为第三代半导体,正助力我国半导体产业加速崛起。我国是全球最大的镓生产国之一,以氮化镓为材料的半导体优势诸多,在通信、显示等领域应用广泛,但科研攻关难度大,很多潜力尚未被开发。

蒋盛翔表示,在光电子领域,激光的能量密度高,激光器的制作工艺很复杂,因此要实现产业化,难度巨大。中国科学院院士、北京大学教授甘子钊鼓励大家:“要团结奋进、守正创新,扎根柳州,快速成长,为我国光电子科技和产业作贡献!”

广西飓芯谨记甘子钊院士的叮咛,一边埋头实验室反复验证,一次次从“垃圾数据”中站起来再重新开始;一边冲破重重阻碍,搭建起涵盖300多台全球领先半导体设备的生产线。与此同时,还要完善公司的各项机制、手续,筹措资金,寻找市场等。

攻破一环又一环,跨过一沟又一坎。2023年3月,项目投产,标志着我国氮化镓激光器产业化实现零的突破。蒋盛翔回忆说,那一刻,胡晓东潸然泪下,“万分艰辛在其中,再苦再累老师都不怕,他只是心疼他的学生们。”值得吗?付建波给出了肯定的答案:“国内尚属首家,没有可参照的样本,只能摸着石头过河。在这个过程中,政府部门在企业建产线、跑审批等方面给予许多帮助,及时、贴心,像家人一样!”


国内首条量产线正式投产



“飓领时代 芯向未来”飓芯科技投产发布举行,市长张壮参加发布会,并宣布产线投产。

副市长汤振国在致辞中表示,飓芯科技氮化镓半导体激光器芯片产线的正式投产,实现了氮化镓半导体激光器芯片的进口替代和自主可控。希望企业以本次生产线投产为新起点,始终坚持“团结奋斗,守正创新,为我国光电子科技和产业做贡献”的价值观,将广西飓芯科技打造成国内第三代半导体行业细分领域的龙头企业,促进柳州乃至广西的产业升级,带动上下游形成完整的第三代半导体产业链,辐射全国,服务全球。

中国科学院院士、北京大学教授甘子钊,中国工程院院士、清华大学教授罗毅,广西飓芯科技有限责任公司董事长、北京大学教授胡晓东也先后上台致辞。大家表示,飓芯科技氮化镓半导体激光器芯片产线的正式投产,汇聚了国内优秀科技人才的智慧和力量,是解决芯片“卡脖子”的关键性一步,希望企业不断做大做强,为柳州产业升级转型,为中国氮化镓半导体激光器产业化和光电科技产业发展作出更多贡献。

飓芯科技氮化镓半导体激光器芯片产线的投产,将极大地促进飓芯科技发展成为国内第三代半导体行业细分领域的龙头企业,带动上下游形成完整的第三代半导体产业链,辐射全国,服务全球。此外,飓芯科技在实现技术革新、推动产业链重塑的同时,也致力于建设氮化镓半导体技术人才高地,不断凝聚半导体高端人才,持续培育半导体中坚力量,这将为柳州市持续吸引高素质科技人才起到良好的示范效应。