北京設立百億新材料產業基金
科研人員在碳化硅晶片生產線上工作
新材料是新型工業化的重要支撐，是國家大力發展的戰略性新興產業，也是加快發展新質生產力、紮實推進高質量發展的重要產業方向。12月10日，北京青年報記者跟隨“新質生產力看北京”主題宣傳活動走進順義區，瞭解北京新材料企業的發展情況。據悉，北京新材料創新優勢保持領先、創新體系持續完善，900餘家新材料高新技術企業集聚，產業集聚態勢初現。今年，“北京市新材料產業投資基金”獲得市政府批覆設立，整體規模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。
碳化硅晶片生產線晝夜運轉
走進北京晶格領域半導體有限公司（以下簡稱“晶格領域”），在碳化硅晶片生產線上，20餘臺設備晝夜不停——黑色的碳化硅晶錠在液體中緩緩生長，被打磨光亮後，再切割成薄如蟬翼的晶片。明年年初，這條今年剛落成的生產線產能有望達到2.5萬片。該公司總經理張澤盛說：“設備24小時不停，工作人員合理排班，24小時待命，全力保障生產。”
據悉，晶格領域是國內首家以液相法爲核心技術，集第三代半導體碳化硅襯底研發、生產及銷售於一體的高新技術企業。公司副總經理郭黛翡介紹，襯底是朝着大尺寸高質量的方向發展，“襯底朝大尺寸方向發展，不是說芯片越做越大，而是指單位面積裡的芯片數量越來越多，單個芯片的成本也就越低。”
郭黛翡表示，液相法技術在襯底產品的擴徑上有着獨特優勢，其生產過程是將固態的原材料放置在高溫的環境下，融化成液體，再在液體當中重新結晶，長出碳化硅單晶。相較目前主流的物理氣相傳輸法，液相法技術具有生長的晶體質量高、缺陷少、成品率高等優勢。它的生長速度可以達到500微米/小時，同時可以實現“零微管”。據介紹，微管是一種貫穿性傷害，在有微管的地方做芯片相當於廢掉了這顆芯片。利用液相法技術生長的襯底，可以克服微管缺陷。
該公司目前已在順義建成一條液相法SiC襯底中試線，6至8英寸小規模產線也已初步建成並投入使用，產線涵蓋碳化硅長晶、加工及檢測等完整襯底製備工藝環節。爲滿足產品批量供應需求，該公司已開始進行年產27萬片碳化硅襯底的規模化產線規劃和佈局。
手機快充用上氮化鎵半導體
氮化鎵作爲一種新材料，滿足了電源管理更高效、更節能、低成本的需要，相比早期硅功率器件模塊，氮化鎵功率模塊電效率獲得大幅提升。
北青報記者來到位於順義區的北京中博芯半導體科技有限公司（以下簡稱“中博芯”）。在生產車間裡，氮化鎵晶圓生產線的年產量可達1.5萬片。據瞭解，在日常生活中，未來只要用電的地方都會用到氮化鎵半導體。例如，現在較爲普遍的手機快充，實際上是提高了手機充電器的充電效率，同時能夠做到手機在快充時不會發燙。目前，氮化鎵也已應用在白色家電、數據中心電源和光伏儲能等領域。
人們現在的生活更離不開手機網絡。實際上，手機信號的發射需要能把電信號放大的射頻功放芯片，這也是氮化鎵的市場之一，部分廠商正推動在手機裡應用氮化鎵射頻功放芯片。
企業負責人表示，未來，中博芯將持續加大核心產品生產及研發投入，提高產品性能和生產能力，增強競爭力。通過持續的產品性能提升，形成競爭優勢並達到和超越客戶的需求，致力打造成新形勢下滿足國家半導體“卡脖子”技術需求，爲第三代半導體產業國產替代作出貢獻的示範企業。
北京新材料產業集聚態勢初現
北京市科委、中關村管委會相關負責人表示，近年來，在政策引導和市場推進下，本市新材料創新優勢保持領先、創新體系持續完善，產業集聚態勢初現。
據不完全統計，在京20餘家高校、10餘家中國科學院研究所均設有材料類學科或研究方向；近30家在京央企均有新材料佈局；40餘家上市企業、900餘家高新技術企業集聚。在鋼鐵、有色金屬、特種合成橡膠等先進基礎材料，高溫合金、高性能複合材料、寬禁帶半導體等關鍵戰略材料，以及石墨烯等低維材料和高溫超導、超材料等前沿新材料領域皆有研發佈局。
創新平臺也在持續完善。本市建有“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”等三個國家材料領域重大科技基礎設施。同時，建設了懷柔國家實驗室、光電子材料與器件全國重點實驗室、國家第三代半導體技術創新中心、北京分子科學國家研究中心等40餘家國家級平臺。
據瞭解，北京新材料產業結合資源稟賦，逐步形成海淀區爲創新策源區，順義、房山、大興等爲產業主要承載區的發展格局。其中，房山區在新材料領域共培育引進了20餘家規上企業、10餘家專精特新企業和2家上市企業。2023年，全區新材料產業規模以上工業企業產值超350億元，佔全區產值比重約1/3，是規上工業產值重要的貢獻引擎。
順義區作爲北京寬禁帶半導體承載區，一期標廠、三代半創新基地等建成並投入使用，先後發佈多項政策支持產業發展，已集聚相關實體企業20餘家，初步形成材料、芯片、模組、封裝檢測及下游應用的全產業鏈佈局，產業集羣效應初顯。
文/本報記者王斌實習生張光玉
攝影/本報記者袁藝