当年高高在上的碳化硅是怎么变成「地摊货」的( 二 )

全链条科技创新的能力及效率是衡量创新型社会生态的重要标准，周期越短意味着整合创新资源的能力越强、效率越高。
为早日实现更多的“中国创造” ，整合创新资源、营造创新生态并提高效率尤为重要。从趋势来看，全链条科技创新的前半段主要是基础研究（绝大多数还是分散在科研院所和大学等机构），目标清晰之后转移到以企业为主的开发载体上去。
所以物理所在很多科研难点上早早布局，争取在全链条科技创新的前半段做到世界前列。其中就比如物理所的碳化硅研究。
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启动，物理所碳化硅基础研究
1997 年，中科院物理所正式布局 SiC 晶体研究，由陈小龙研究员牵头。当时相关文献不多，技术细节更是一无所知，但依据晶体学和相图方面的基础，陈小龙率领晶体生长课题组从以激光晶体为主转向以 SiC 晶体生长为主的研究工作。当时，很多先进技术都被发达国家垄断，对我国实行严格的技术保密和封锁，甚至产品禁运，而 SiC 晶体也在其列。所以可想而知当时遇到的困难有多大。

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物理所M楼
1999 年，陈小龙任晶体生长研究组组长，对 SiC 晶体生长进行了大量系统的研究。作为目前世界最大的 SiC 材料和器件供应商，美国 CREE 公司从 20 世纪 80 年代初就开展了 SiC 材料的研究。相比而言，物理所开始 SiC 晶体研究的时间晚了 10 余年，但在国内而言还是属于较早的。
陈小龙带领研究组突破了关键的扩晶技术，成功生长出了高质量的 2 英寸 4H 和 6H 晶型的 SiC 单晶。通过团队长周期的基础研究，最终攻克了 SiC 单晶生长中的种种难题。此外，研究团队在 SiC 材料新效应、新物性方面也开展了大量基础研究，包括 SiC 中的掺杂和缺陷在诱导本征磁性起源中的作用、通过缺陷工程调控半导体磁性、4H SiC 晶体的非线性光学效应、利用 SiC 制备大面积高质量的石墨烯及 SiC/石墨烯复合材料，并将 SiC 的应用扩展到了光催化领域。
目前，物理所在 SiC 晶体领域的研究成果已获授权中国发明专利 21 项、PCT（专利合作条约）国际专利 6 项，参与起草 SiC 晶体相关国家标准并已实施 3 项，在国际学术刊物上发表论文 30 余篇。
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升级，物理所碳化硅的产业之路
为实现 SiC 晶体的产业化， 2006 年 9 月物理所以 SiC 晶体生长相关专利技术出资成立了北京天科合达蓝光半导体有限公司（以下简称“天科合达公司”），在国内率先开始 SiC 晶体产业化工作。 2012 年，公司开始量产 4 英寸 SiC 晶体， 2018 年开始量产 6 英寸 SiC 晶体。
在这个过程中，物理所与天科合达公司之间形成了闭环的全链条研发小生态，双方共同承担各类科技项目 10 项，研发经费达到了约 2.1 亿元人民币。这种小生态不仅有利于产学研合作研发和解决技术难题，而且可以弥补初创企业研发投入能力的不足。
SiC 晶体产业化是一个漫长的过程，其中如何提高成品率、优品率及达到即开即用是面临的至关重要的攻关难题。天科合达公司在生产中碰到的技术和工艺问题时，同步反馈到物理所。物理所相关研究团队投入力量从基础研究角度对出现的问题根源进行深入分析和实验，提出可能的解决方案再应用于生产，从而形成研发和生产良好的反馈互动。成品率、优品率问题的提出完全源自企业研发的视角，此时整个 SiC 全链条研发小生态的重点已经从实验室追求新奇的科学视角转移到满足市场需求的视角。天科合达公司现任常务副总经理、技术总监和生产总监，是陈小龙研究组的毕业生，具有企业家精神的研究生的培养和输出，对于全链条科技创新模式的实现非常重要。