“目前，5G基站、新能源汽車、人工智能等新基建正在加快建設，而支撐新基建的核心技術之一就是第三代半導體材料。”5月17日，在保定中創燕園半導體科技有限公司（以下簡稱中創燕園）展廳，該公司總經理孫永健一邊向記者展示陶瓷基板和襯底等氮化物半導體材料樣品，一邊介紹第三代半導體材料的市場前景。

孫永健說，氮化物半導體材料作為第三代半導體材料的核心代表，是高端芯片產業發展的基礎和關鍵。中創燕園歷時7年時間，不斷突破技術瓶頸，在氮化物半導體材料領域蹚出了一條趕超國際先進水平的創新之路，并成長為國內第三代半導體知名企業。

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攻堅克難，打破國外廠商技術壟斷

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中創燕園展廳內，一塊比指甲還薄的正方形陶瓷片引起了記者的注意。“這是我們自主研發的高散熱氮化鋁陶瓷基板，厚度僅0.5毫米、長寬各120毫米。”孫永健說，別小看這塊陶瓷片，它能為一盞400瓦的LED燈提供散熱，主要用于5G基站、高鐵、新能源汽車等大功率的高頻封裝器件。

2016年，孫永健作為北京大學半導體材料研究專家，曾承擔國家863計劃、大功率封裝技術創新平臺等國家及省級重點項目10余項，其團隊在第三代半導體的氮化鋁陶瓷基板研發領域取得突破，開始在京外尋找承接轉化的空間。

“我們當時對行業發展很熟悉，卻也頗為無奈。”孫永健說，傳統的樹脂基板和氧化鋁陶瓷基板由于導熱性能差，已經不能滿足封裝器件的散熱需要。可氮化鋁陶瓷基板技術和產品長期被國外廠商壟斷，花多少錢買，甚至是否有資格購買，都得看人家臉色，這讓他感到窩火。

“如何解決‘卡脖子’問題，一定要盡快研發出自己的氮化鋁陶瓷基板。”孫永健果斷帶領北京大學寬禁帶半導體研究中心的中青年科學家，在保定創辦了中創燕園。為解決從研發到應用的難題，他一趟趟往返于北京和保定之間。生產設備缺乏、資金投入巨大、需自主研發搭建全新生產系統……頂著重重壓力，他們最終建立起半導體實驗室、廠房以及保定首個百級超凈車間。

技術轉化條件具備后，經上千次改進和優化，2019年，該公司生產的高散熱氮化鋁陶瓷基板正式上市，打破了國外技術壟斷，經權威機構檢測，各項指標均處于國際先進水平。“熱導率是氧化鋁陶瓷基板的8倍，價格卻比國外產品便宜30%至50%。”孫永健說。

截至目前，中創燕園還自主研發出新型圖形襯底技術、圖形襯底復活技術，填補了國內空白，擁有已授權發明專利6件、已受理發明專利7件，實用新型專利5件，PCT國際專利1件。該公司襯底月產能達5萬片，深受北京大學東莞光電研究院、東莞國瓷新材料等科研院所和企業的青睞。

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搭建平臺，推進全產業鏈創新發展

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在中創燕園研發生產基地，墻上懸掛著的“北大—中創寬禁帶半導體聯合實驗室”牌匾非常醒目。

襯底是LED發光器件的最基礎材料，應用范圍涵蓋日常生活中各種電器顯示和照明設備。新型圖形襯底表面均勻分布著上億顆圓錐體，可使產品的發光效率至少提升10%。“從技術轉化為產品，需要研發和生產人員頻繁對接。”孫永健說，以前沒有聯合實驗室，研發人員在北京，中試生產在保定，遇到需要現場解決的緊急問題，只能等人員到齊才能推進，白白消耗大量的人力物力和時間成本。

“干脆與北京大學聯合建立一個寬禁帶半導體聯合實驗室，既能吸引北京大學物理學院的高端人才，還可以同時培養本地高層次技術人才，進而推動第三代半導體從襯底、材料外延，再到芯片制備、檢測等全產業鏈的創新發展。”孫永健的想法得到了保定市政府和北京大學的支持。2022年8月，北大—中創寬禁帶半導體聯合實驗室在保定市揭牌。

目前，該聯合實驗室正向AlN多晶復合襯底技術發起科研攻關。“北京大學物理學院的專家每周都來這里開展研發工作。”孫永健說，這是一項全新的技術。對于第三代半導體來說，目前的5G射頻器件、功率器件等技術路線基本都是國外首先提出、國內跟隨，“而AlN多晶復合襯底技術則由我們首先提出，研發成功后，襯底所受局限更小，制備成本更低。”

眼下，中創燕園新擴建的廠房已完成裝修，生產、實驗設備即將進場。“明年新廠房投產后，每月可生產新型圖形襯底20萬片，年產值將達到2億元。”孫永健對未來充滿信心，“努力研發新技術，勇敢追超國內外領先企業，打造國際一流的第三代半導體科研生產基地。”

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■記者感言

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提供出租式廠房、服務招商引資、給予政策性引導、助力企業發展……千年古城煥發創新活力。短短幾年間，中創燕園在保定生根發芽、開花結果，獲得了更大的發展空間。“企業能取得今天的發展成果，得益于協同創新。”中創燕園總經理孫永健坦言。

如今，中創燕園的協同創新故事正向縱深發展：由借力北京科研人員和先進技術，向引入北京科研人員和培養本地技術人員轉變，并實現前沿技術的本地研發、就地轉化、落地投產，走向市場、走進生活。

中創燕園的成功實踐不是個例。如今，越來越多的北京研發成果在保定成功轉化。這里的科研團隊不再是獨自前行，而是協同創新合力發展。