破解氮化鎵激光器芯片“卡脖子”難題，北大教授歷時2年摘下“皇冠上的明珠”

第三代半導體材料與芯片是我國在相關行業內，很有可能快速打破海外封鎖，實現彎道超車的領域。而氮化鎵則是第三代半導體中最有代表性的材料。經過兩年多的不懈努力，廣西颶芯科技有限責任公司在我市建成國內首條氮化鎵半導體激光器芯片量產產線，并實現投產。

回到兩年前，一邊是北京大學教授胡曉東帶領的博士團隊，手握20多年的科研成果，希望實現產業化；一邊是西南一隅的工業重鎮柳州，積極尋求新興產業項目，加快轉型升級。之后，一路追“芯”，向“光”而行，廣西第一家芯片企業颶芯在柳州誕生，后扎根于北部生態新區，并建成國內首條氮化鎵激光器量產線，打破了氮化鎵激光器芯片長期被國外“卡脖子”的局面。


解決“卡脖子”難題

“我們扎根柳州兩年，搭建起國內首條氮化鎵激光器芯片產線，解決‘卡脖子’難題，實現進口替代，讓科研成果從論文走進車間，擁抱市場。”颶芯科技副總經理付建波說。付建波口中的“我們”，是一批來自北京大學的博士。為實現科研成果轉向企業量產的目標，他們舉家搬遷到柳州。

在此期間，他們攻克了氮化鎵激光器的制備工藝與封測難題，建立了芯片制備技術中的8大核心工藝，并申請了20多項專利，5款產品實現量產。

民營經濟是柳州高質量發展的強勁動能。2022年，全市民營企業技術創新488項，同比增長達388%。以颶芯科技為代表的廣大民營企業，輕裝上陣、大膽發展，充分釋放活力與韌性。柳州始終把民營企業和民營企業家當作自己人，同舟共濟、攜手并進。

走進企業車間，看到100多臺全球領先的半導體設備，以及北大博士團隊在柳州培養的幾十名工程師，正在忙碌地工作著。付建波介紹，自3月底投產以來，目前產量還處于爬坡階段，芯片供不應求，預計下半年月產量可達到200萬顆。“回首建廠初期，一邊搭建產線，一邊做研發，萬分艱辛。”颶芯科技董事長、北京大學教授胡曉東曾在投產儀式上潸然淚下。中國科學院院士、北京大學教授甘子釗叮囑道：“要在柳州這片工業沃土上快速成長起來，為我國光電子科技和產業作貢獻。”


摘下皇冠上的“明珠”

為何說氮化鎵激光器芯片是“皇冠上的明珠”？據了解，我國半導體產業起步晚，氮化鎵半導體作為第三代半導體，正助力我國半導體產業加速崛起。我國是全球最大的鎵生產國之一，以氮化鎵為材料的半導體優勢諸多，在通信、顯示等領域應用廣泛，但科研攻關難度大，很多潛力尚未被開發。

蔣盛翔表示，在光電子領域，激光的能量密度高，激光器的制作工藝很復雜，因此要實現產業化，難度巨大。中國科學院院士、北京大學教授甘子釗鼓勵大家：“要團結奮進、守正創新，扎根柳州，快速成長，為我國光電子科技和產業作貢獻！”

廣西颶芯謹記甘子釗院士的叮嚀，一邊埋頭實驗室反復驗證，一次次從“垃圾數據”中站起來再重新開始；一邊沖破重重阻礙，搭建起涵蓋300多臺全球領先半導體設備的生產線。與此同時，還要完善公司的各項機制、手續，籌措資金，尋找市場等。

攻破一環又一環，跨過一溝又一坎。2023年3月，項目投產，標志著我國氮化鎵激光器產業化實現零的突破。蔣盛翔回憶說，那一刻，胡曉東潸然淚下，“萬分艱辛在其中，再苦再累老師都不怕，他只是心疼他的學生們。”值得嗎？付建波給出了肯定的答案：“國內尚屬首家，沒有可參照的樣本，只能摸著石頭過河。在這個過程中，政府部門在企業建產線、跑審批等方面給予許多幫助，及時、貼心，像家人一樣！”


國內首條量產線正式投產

“颶領時代 芯向未來”颶芯科技投產發布舉行，市長張壯參加發布會，并宣布產線投產。

副市長湯振國在致辭中表示，颶芯科技氮化鎵半導體激光器芯片產線的正式投產，實現了氮化鎵半導體激光器芯片的進口替代和自主可控。希望企業以本次生產線投產為新起點，始終堅持“團結奮斗，守正創新，為我國光電子科技和產業做貢獻”的價值觀，將廣西颶芯科技打造成國內第三代半導體行業細分領域的龍頭企業，促進柳州乃至廣西的產業升級，帶動上下游形成完整的第三代半導體產業鏈，輻射全國，服務全球。

中國科學院院士、北京大學教授甘子釗，中國工程院院士、清華大學教授羅毅，廣西颶芯科技有限責任公司董事長、北京大學教授胡曉東也先后上臺致辭。大家表示，颶芯科技氮化鎵半導體激光器芯片產線的正式投產，匯聚了國內優秀科技人才的智慧和力量，是解決芯片“卡脖子”的關鍵性一步，希望企業不斷做大做強，為柳州產業升級轉型，為中國氮化鎵半導體激光器產業化和光電科技產業發展作出更多貢獻。

颶芯科技氮化鎵半導體激光器芯片產線的投產，將極大地促進颶芯科技發展成為國內第三代半導體行業細分領域的龍頭企業，帶動上下游形成完整的第三代半導體產業鏈，輻射全國，服務全球。此外，颶芯科技在實現技術革新、推動產業鏈重塑的同時，也致力于建設氮化鎵半導體技術人才高地，不斷凝聚半導體高端人才，持續培育半導體中堅力量，這將為柳州市持續吸引高素質科技人才起到良好的示范效應。