直徑約5厘米，厚度只有0.35毫米……近日，在國家第三代半導體技術(shù)創(chuàng)新中心（蘇州）（下稱“國創(chuàng)中心”），記者見到僅三張A4紙厚度的碳化硅晶片，模樣雖小，卻是個實打?qū)嵉墓?jié)能高手。

“如果現(xiàn)在75寸以上的電視機都換成用氮化鎵的激光電視，每天按照4小時計算，一年大概能節(jié)省9億度電?！苯K省蘇州市政協(xié)委員、九三學社社員、江蘇第三代半導體研究院院長徐科介紹道。

30多年來，發(fā)展大尺寸、高質(zhì)量氮化鎵單晶襯底材料一直是國際戰(zhàn)略競爭的焦點。2004年，時任日本科學技術(shù)振興事業(yè)團項目特聘研究員的徐科，放棄在日本優(yōu)渥的條件回國。當被問及原因，他坦言，契機是“一束光”。

在2008年奧運會開幕式上，開場的卷畫軸打開在一個巨大的LED屏上，幻化出各種圖案，成為全球觀眾最難忘的“黑科技”。其實早在2003年就開始研究北京奧運會的燈光和發(fā)光器件的關(guān)鍵技術(shù)，其中就用到氮化鎵材料。

“我當時回國，就是北京大學的甘子釗院士告訴我，國家要大力發(fā)展半導體照明技術(shù)，奧運會應用技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)可能是產(chǎn)業(yè)化的一個起點。后來中國科學院在蘇州建新的研究所，注重產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，2006年，我作為中國科學院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所籌建初期的首批科技工作者來到了蘇州?！毙炜普f。

很快，納米所啟動了第一個面向產(chǎn)業(yè)化的項目——“氫化物氣相外延（HVPE）系統(tǒng)及氮化鎵襯底外延生長”，通俗來講就是“要將氮化鎵材料的缺陷密度降低，提高材料的光電轉(zhuǎn)化性能”。一般的氮化鎵平均一平方厘米就有一億個缺陷，即便是現(xiàn)在，能做出高質(zhì)量氮化鎵襯底晶片的企業(yè)，在全球范圍內(nèi)也只有寥寥幾家。我國當時氮化鎵晶片及器件的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)達國家有較大差距，高端應用產(chǎn)品更是完全依賴進口。

為了攻克氮化鎵材料生長的多項關(guān)鍵難點，從裝備的設(shè)計裝配、工藝的優(yōu)化改進，徐科帶領(lǐng)團隊晝夜奮戰(zhàn)，凌晨兩三點離開實驗室是家常便飯。經(jīng)歷了無數(shù)次的實驗失敗后，團隊終于攻克了氮化鎵材料制備過程中應力控制、缺陷控制、襯底分離等一系列關(guān)鍵問題，利用自主研制成功的氮化鎵單晶材料氫化物氣相外延生長設(shè)備，開發(fā)出了高質(zhì)量完整2英寸單晶氮化鎵襯底，并實現(xiàn)了批量制備，贏得國際學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的認可。2023年徐科獲得國家自然科學基金委重大儀器項目的支持，在國際上率先向8英寸氮化鎵單晶技術(shù)發(fā)起攻關(guān)。他堅信，在新一代半導體領(lǐng)域里，產(chǎn)業(yè)的前沿在基礎(chǔ)研究中，基礎(chǔ)研究的前沿在產(chǎn)業(yè)中，這也是他對“把論文寫在祖國大地上”的理解與實踐。

蘇州市長期深耕第三代半導體產(chǎn)業(yè)，到2018年有80%的第三代半導體領(lǐng)域國家重大人才項目入選者落戶蘇州創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，一時人才薈萃。2019年，在江蘇省、蘇州市、工業(yè)園區(qū)各級政府和第三代半導體產(chǎn)業(yè)團隊的共同支持下，成立了江蘇省第三代半導體研究院，徐科擔任院長。2021年研究院作為建設(shè)主體獲批國家第三代半導體技術(shù)創(chuàng)新中心（蘇州）。

“蘇州在第三代半導體領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展由點到面，一個生機勃勃的創(chuàng)新生態(tài)展示在世人的面前，這要感謝蘇州長期以來一張藍圖繪到底的功力?！毙炜普f。

短短三年里，國創(chuàng)中心在公共研發(fā)平臺建設(shè)、人才集聚、技術(shù)攻關(guān)、創(chuàng)新網(wǎng)絡建設(shè)、項目孵化等方面取得一連串好成績。已引進孵化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊50余個，其中37項已獲得領(lǐng)軍人才項目支持，圍繞裝備國產(chǎn)化創(chuàng)新聯(lián)合體，在新型顯示、功率電子、微波射頻等領(lǐng)域形成了體系化的產(chǎn)業(yè)布局。

國家第三代半導體技術(shù)創(chuàng)新中心（蘇州）也在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高度上探索有組織地研發(fā)。“每個項目會有不同的任務側(cè)重點，有的重點技術(shù)甚至都由兩到三個團隊采用不同的技術(shù)路線同時攻關(guān)，最終用‘賽馬’形式選出最優(yōu)技術(shù)路線?！毙炜普f，比如車規(guī)級碳化硅MOSFET芯片項目就有三個攻關(guān)團隊，引進的團隊既有做材料的，也有搞設(shè)計的、做工藝的、做封裝測試的，還有相關(guān)設(shè)備研發(fā)的。

“沒有一個單獨的團隊可以包打天下，聯(lián)合作戰(zhàn)效率才能更高?！毙炜平?jīng)常和同事講，市場和用戶是科技創(chuàng)新的閱卷人，實實在在的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與競爭力提升是我們的唯一目標。

通過18年的探索實踐，徐科更認識到，科技創(chuàng)新需要深深扎根于產(chǎn)業(yè)中，從產(chǎn)業(yè)中來到產(chǎn)業(yè)中去，才能跑出科技創(chuàng)新加速度。