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蘇州園區綠色發展|江蘇第三代半導體研究院:推動産業創新能力整體躍升

2021年12月29日 18:12:09 來源: 中國經濟資訊社江蘇中心

  導語:今年初,科技部印發《國家高新區綠色發展專項行動實施方案》,提出“國家高新區作為高品質發展先行區,理應在綠色發展方面走在前列,作出表率”。蘇州工業園區自成立以來,始終堅持高起點、高標準、高水準謀劃推進綠色發展,探索生態文明與科技創新、經濟繁榮相協調相統一的可持續發展新路徑,逐步成長為引領科技創新、經濟發展與綠色生態深度融合、協調發展的“高新區樣本”,涌現出一批創新驅動的綠色技術領先企業與機構。

  基于GaN(氮化鎵)和SiC(碳化矽)的第三代半導體,是當前從電到光、光到電以及電到電轉化效率最高的産品,對節能降耗意義重大。江蘇第三代半導體研究院有限公司(以下簡稱“江蘇第三代半導體研究院”)是國家戰略科技力量的重要組成部分,負責國家第三代半導體技術創新中心江蘇平臺建設。自成立以來,江蘇第三代半導體研究院瞄準第三代半導體領域國家重大戰略和産業發展需求,協同産業和科研力量探索新技術在新型顯示、新能源、5G等行業的應用方案,目前取得初步成效。

  先手布局 獲批建設國家第三代半導體技術創新中心

  今年3月,科技部批復支援建設國家第三代半導體技術創新中心。該中心由江蘇省和深圳市聯合共建,實行理事會領導下的主任負責制,設置江蘇平臺和深圳平臺,江蘇平臺以位于蘇州工業園區的江蘇第三代半導體研究院為建設實施單位。

  園區第三代半導體産業被納入國家技術創新中心戰略布局並非偶然,而是有跡可循。

  一直以來,國家技術創新中心以産業前沿引領技術和關鍵共性技術研發與應用為核心,聯合企業、高校、科研院所建設,是我國戰略科技力量的重要組成部分。近年,我國高速列車、新能源汽車等領域的國家技術創新中心先後獲批,但第三代半導體行業一直有待布局。2018年以來,由于半導體行業頻頻遭遇技術瓶頸,打造第三代半導體領域的國家技術創新中心被提上日程。

  “第三代半導體射頻、通訊、電子器件所需工藝基本在180奈米以上,對工藝線寬要求不那麼高,多數工藝裝備能夠國産化。在材料制備等關鍵領域,國內科研機構也能夠提供支援。”江蘇第三代半導體研究院院長徐科説,目前我國第三代半導體産業基本和國際保持同步發展,部分還遠遠領先,被“卡脖子”問題不是很顯著。

  從全國范圍看,江蘇在第三代半導體領域有很好的基礎,南京大學、中電55所等都是國內最早從事第三代半導體的單位,特別是蘇州工業園區,承建國家第三代半導體技術創新中心具有優勢基礎。

  2006年,園區就著手布局第三代半導體産業,聯合中科院成立的蘇州奈米技術與奈米倣生研究所(以下簡稱“奈米所”),引入了一批高水準人才,推動了氮化鎵材料及生産設備國産化。

  經過十多年潛心培育,到2018年,園區已成為國內第三代半導體産業資源集聚度最高、産業化程度最好的區域之一,匯聚了國內氮化鎵領域多位國家重點人才,培育了納維科技、晶湛半導體、美思迪賽等一批掌握核心技術率先實現産業化應用的科技型企業,擁有長三角第三代半導體産業技術創新聯盟等開放合作平臺,建成奈米器件加工平臺、測試分析與服役評價平臺、真空互聯實驗站等一批能力比肩國際一流科研機構的公共服務平臺,打造成為國家第三代半導體戰略科技力量其時已至。

  2018年,江蘇省開始籌劃成立研究院,作為申報“國家第三代半導體技術創新中心”的主體。經過省、市、園區等多方討論,研究院2019年正式挂牌成立。次年,國家第三代半導體技術創新中心建設方案通過科技部專家論證。

  據悉,江蘇第三代半導體研究院主要聚焦氮化鎵等重點研究方向,圍繞電力電子、微波射頻、光電子等應用領域攻堅突破,致力成為引領我國第三代半導體産業可持續發展、支撐産業戰略安全的重要保障。目前,研究院已集聚30多位第三代半導體行業高端人才,其中,郝躍院士團隊面向功率電子應用開展重大技術攻關,獲蘇州市2021年度唯一頂尖人才團隊支援,並受聘擔任創新中心主任。

  瞄準痛點 重點領域建設初見成效

  近期,江蘇第三代半導體研究院承擔的江蘇省重點研發項目傳來喜訊,項目核心成員單位晶湛半導體成功突破12英寸硅基氮化鎵高電子遷移率電晶體(HEMT)外延技術,推動片上係統整合、進一步降低氮化鎵功率器件成本。

  企業規模偏小、産業鏈力量分散、協同創新能力不足,是制約我國第三代半導體發展的普遍難題。江蘇第三代半導體研究院作為新型研發機構,正利用靈活的組織機制探索破題之道。

  過去,第三代半導體項目往往分散在各大學、研究所、企業,大家各幹各的,難以形成合力。江蘇第三代半導體研究院成立後,瞄準第三代半導體晶片係統性目標,梳理産業鏈形成若幹重點項目,再組織科研力量發揮“長板”協同攻關,避免了針對一兩個技術點“零打碎敲”的低效率研發。

  國家第三代半導體技術創新中心江蘇平臺獲批後,研究院進一步在全國范圍內組織創新要素開展“一盤棋”布局,集中力量打造亮點産品。圍繞市場上對第三代半導體“顯示+”融合應用需求,研究院組織國內15家科研力量進行相關材料生長與器件關鍵技術研發,近期項目已獲“江蘇省2021年重點研發計劃”立項。今年7月,研究院還梳理形成8個首批揭榜挂帥項目,吸引全球英才共同參與科研攻關,目前,新型顯示領域已收到海信、中科院等單位揭榜申請。

  為確保項目快速落地,研究院還推出“賽馬”制。該制度的實施主要得益于研究院在組建科研團隊、選擇技術路線、制定研究方案等方面擁有高度自主權。針對有潛力的技術方向,研究院技術委員會及時組織專業評審,擇優支援兩到三個團隊同步啟動競賽。

  為行業提供關鍵材料和晶片制備的專業測試分析技術支撐,是國家第三代半導體技術創新中心江蘇平臺承擔的重要使命之一。

  “過去我國半導體産業發展較慢,原因之一就是很多本土企業參與不到産業鏈的創新迭代。企業不知道自己的産品為什麼好、為什麼差,産品缺少係統評價,往往幾家企業分開測試結果很好,但結合在一起卻是‘1+1’小于2。”徐科説,由專業團隊協助企業建立標準體係對産業發展非常關鍵,現在江蘇第三代半導體研究院派專業團隊駐扎公共服務平臺提供係統評價服務、及時向企業反饋改進建議,加快了産品迭代優化。

  目前,江蘇第三代半導體研究院在園區設有材料生長創新平臺、測試分析與服役評價平臺等,近一年來,累計對外服務客戶100余家。

  探路前行 輻射帶動萬億級綠色産業集群

  能源利用效率高低的關鍵在于半導體。相比第一、二代半導體,第三代半導體能夠更加高效率地轉化能源。例如,第三代半導體應用在全國照明領域,每年可節約2000億度電,相當于2~3個三峽水電站的發電量。隨著行業技術不斷突破,第三代半導體成本優勢逐步顯現,在顯示、快充、新能源汽車等領域的應用已經相繼落地,未來有望驅動數萬億級綠色産業集群。

  園區在最好的時代駛入了最好的賽道。

  氮化鎵晶片生産需要精密的生長制備工藝,技術門檻極高,21世紀初,全球只有日本、美國少數幾家公司能夠規模化生産氮化鎵晶片,一片氮化鎵晶片國際市場售價高達7000美元(約合4.5萬人民幣),市場仍供不應求。

  徐科是2006年奈米所首批引入的高端人才之一,當時他已掌握讓氮化鎵的制備合成技術。落戶第二年,在奈米所的支援下,徐科組建團隊創立納維科技,專注于氮化鎵晶片生産和設備國産化,獲得多家風投機構青睞。

  2010年,納維科技正式推出自主研發的氮化鎵晶片,産品部分性能指標超越國際巨頭,成為全球第7家、我國首個具備氮化鎵晶片生産能力和批量供貨的公司。

  “園區管委會是一個學習型政府,這裏工作人員勤奮,善于學習和思考,對第三代半導體産業發展具有高度的戰略認知,能夠遵循産業發展規律數十年如一日陪伴企業成長。”徐科説,落戶園區15年以來,他歷經多重角色轉變,親歷了園區推動第三代半導體産業從無到有、從大到強的不懈探索。

  未來,江蘇第三代半導體研究院將把握國家第三代半導體技術創新中心江蘇平臺建設機遇,扎根園區創新沃土,加強第三代半導體核心技術攻關、係統整合、成果轉化、示范推廣、規模化應用、標準制定等,助力園區構建市場導向的綠色技術創新體係、打造國家高新區綠色發展示范樣本。(王夢菲 王艷艷)

[編輯: 崔雯雯 ]
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