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“百模大战”正在进入赛点，留在牌桌上的机会不多了。基模公司如何差异化竞争？上海基模独角兽阶跃星辰给出了自己的答案。
1990 年代末，中国科学院物理连络所的一间实验室里，陈小龙团队正守在一台外形低能的助长炉驾御。
这台炉子不是买来的，是他们我方绘图纸、找厂家一件件定制出来的——因为那时市面上根底买不到适当的开采，因为卖家不卖，或者根底没东谈主作念。
他们在恭候的东西，叫作念碳化硅（SiC）单晶。
炉子里的温度最初 2000℃。莫得任何光学仪器能看进去，莫得录像头，莫得窗口，什么都看不见。晶体就在阿谁密封的石墨坩埚里，在皆备的昏黑和高温中，按照我方的节拍助长——或者不助长。一周后，等炉子冷却，掀开，才智知谈罢了。
掀开之后，是误差。一周的时间、腾贵的材料、无数次调试的参数，全部作废。然后，他们再行启动。
这一幕，在那间实验室里，发生了一次又一次。业内自后把这种责任叫作念“在 2000℃ 的黑匣子里蒙眼拈花”——温度稍有偏差，改造稍有升沉，长出来的晶体就会布满缺点，一切归零。
陈小龙（前）和团队在作念实验（非90年代） | 中国科学院物理连络所
而那时候，好意思国和日本的企业早已把这项技能紧紧捏在手里——技能顽固，不卖开采，连助长晶体所需要的最初“媒介”——籽晶——都买不到。莫得籽晶，他们就重新熬。熬出了第一颗，唯有指甲盖大小，但那是他们我方的。
这是中国碳化硅故事的着手。
这块材料，凭什么值得拚命？
思象你开着一辆新动力车，插上充电枪，5 分钟后知道续航加多了 200 公里。这背后发生了什么？
充电桩在极短时间内把大批电能塞进电板，电压高达 800 伏，电流大、速率快、热量猛。世俗的硅基芯片在这种条款下扛不住：要么损耗太大，要么班师崩溃。而碳化硅芯片，即是让这件事成为可能的枢纽部件。
8 英寸 SiC 晶体和晶片 | 中国科学院物理连络所
碳化硅被称为第三代半导体中枢材料。比起咱们熟谙的硅（手机、电脑芯片的主材），它有一些至关紧迫的物理特色不错保险在极点环境下平时使用。
1、扛得住高压
常常来说，材料的“禁带宽度”决定了它能承受多高的电压。不错把它交融成一齐坝：坝越高，能拦住的洪峰越大。
硅的“坝”比拟矮，电压稍高就容易“走电”以致崩溃；碳化硅的禁带宽度是硅的 3 倍，止境于把大坝加高至了三倍，能稳稳扛住数千伏的责任电压而不出问题。这让它成为了高压电力系统的理思采纳。
2、不怕热
芯片在责任时会发烧，过热就会损坏。碳化硅的导热智商是硅的 3.3 倍，散热成果极高，止境于芯片自带“大功率电扇”，即便在极点高温下也能沉稳运转。这让开采不需要沉重的散热装配，体积得以大幅消弱。
扛高压、不怕热，且损耗还低——业界称之为“六边形战士”。正因如斯，但凡需要在极点条款下高效照应电能的场景，碳化硅都是无可替代的中枢：新动力汽车、5G 通讯基站、光伏电站、雷达系统……每一个都是万亿级的赛谈。
是以，谁掌捏了碳化硅，谁就掌捏了这场动力更动的进口。而在止境长的时间里，这个进口，掌捏在别东谈主手里。
“黑匣子”里的二十年
碳化硅的制造，从一块晶锭启动。
世俗的硅晶体，在约 1400℃ 时溶解，拉出晶棒，相对班师。碳化硅则皆备不同——它在常压下根底莫得液态，温度升到 2600℃ 会班师从固体形成气体，跳过了液态这个本领。
这意味着科学家必须用一种极其反直观的神态来“种”晶体：把碳化硅粉末加热到 2000℃ 以上，让它形成气体，再让气体在温度稍低的“籽晶”名义再行凝结、结晶，一层一层地堆出一块竣工的单晶。
这个流程在一个密封的石墨坩埚里进行，从外面什么也看不见。几度的温差、少量点改造，都会让晶体里面产生缺点，整批作废。这即是“蒙眼拈花”的真的含义：在皆备的漆黑地，福州配资凭借素质和仪器的转折读数，极其良好地死心一个谁也看不见的流程。
陈小龙团队从 1990 年代末启动干这件事的时候，好意思日企业也曾在这条路上走了十几年，专利壁垒密不通风。中国团队能买到的东西极其有限，许多时候根底什么都买不到。开采要我方造，籽晶要我方熬，连不错参考的文件都少得怜悯。
就这么熬出了第一颗指甲盖大小的晶体，然后是更大的，然后启动切片、作念成衬底，再往下作念器件、作念模块、作念产物。
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陈小龙连络员手持碳化硅单晶衬底 | 光明网
掂量碳化硅衬底的一个枢纽标的是“英寸数”：直径越大，单片能作念出的芯片越多，老本越低，工业价值越高。从 2 英寸到 4 英寸、6 英寸，每一次冲破背后都是数年的积存。2024 年前后，中国已鼓吹至 8 英寸，与国外最前沿水平并肩；2026 年 3 月，已有中国企业奏效研制出 14 英寸碳化硅单晶材料。
陈小龙连络员率领的SiC及干系材料团队奏效诞生了一条SiC外延工艺研发产线 | 松山湖材料实验室
但简直令东谈主不测的，不仅仅追上来，而是开辟了新路。
碳化硅是仅次于金刚石的超硬材料，把晶锭切成薄少顷，传统的物理切割神态损耗极大，一大块晶体有快要一半会在切割中形成粉末徒然掉。西湖大学孵化的团队草创了“激光剥离技能”——用数亿个极狭窄的激光“爆破点”从里面剥开晶体，损耗裁汰了一半。他们干脆班师绕开了敌手也曾跑过的那条路。
与此同期，在产业层面，天科合达、天岳先进等中国企业在碳化硅衬底限制的巨匠商场份额连接攀升，在多个枢纽标的上也曾超过了好意思国老牌巨头，完结了该限制长达数十年“一国独大”的花式。
从那间实验室里第一颗指甲盖大小的晶体，到今天的巨匠商场前方——二十年，一条竣工的产业链，从无到有。
它也曾在你我身边
技能冲破最终的道理道理，在于它去了那里。
在你的新动力汽车里，电机死心器里那块碳化硅功率模块，让电驱系统的体积消弱了 40%，整车续航实打实地擢升了 5%到 10%。那些能达成“充电 5 分钟续航 200 公里”的液冷超等充电桩，里面的电能休养中枢恰是碳化硅芯片。国内的主流电车品牌简直全部引入了这套决议。
在大西北的戈壁滩上，光伏面板在极点暴晒和苍劲温差中责任。搭载了碳化硅芯片的光伏逆变器，能将直流电休养成果最高擢升至 99% 以上，同期汲取住当地的极点环境而不损坏。无论是萧疏里的大型电站，如故千门万户屋顶的漫衍式光伏，它都在寡言减少能量流失，让绿电更沉稳、更经济地送出去。
在 5G 基站和数据中心里，跟着生成式 AI 爆发，功耗和散热也曾成为最大的瓶颈。碳化硅的导热秉性让基站即便全负荷运转也能保持沉稳，开采体积更小，以致不错挂在街灯杆上。它也正在成为大型数据中心电源系统的中枢组件，大幅裁汰冷却能耗，为算力扩张提供更绿色的辅助。
而它去得最远的场合，是天外。
中国科学院长春光学精密机械与物理连络所垄断碳化硅极低热扩展率和超高刚度的秉性，研制出了口径 4.03 米的单体碳化硅反射镜——这是目下天下上同类产物中最大的尺寸，是中国新一代空间千里镜的中枢光学元件，用来看清六合深处。
科研东谈主员检查4米量级高精度碳化硅非球面反射镜名义情况 | 中国科学院长春光学精密机械与物理连络所从大地上一辆快充的汽车，到几百公里外轨谈上那面苍劲的镜子，是并吞种材料的不同形貌。
陈小龙团队最初守着那台好处助长炉的时候，巨匠碳化硅衬底商场简直是好意思国一家公司的独角戏。阿谁炉子里什么也看不见，一周开一次炉，罢了锋利全凭气运和素质。
二十多年以前了，阿谁炉子早就换了更大、更精密的版块；中国的碳化硅产业也曾从单晶助长延长到外延片、功率器件，隐蔽竣工的产业链；商场份额从无到有，再到巨匠前方；激光剥离这么的原创技能，以致启动被国外同业奉陪。
但这个故事里最值得记取的，或者不是那些市占率的数字，而是最初在那间实验室里，莫得开采、莫得材料、莫得参考谜底，一群东谈主采纳了再行启动的那一刻。
黑匣子还在。只不外，当今里面长出来的东西，正在点亮你我的日常。
参考文件
[1]深圳第三代半导体连络院 / 科研发达公示, https://en.sslab.org.cn/news/researchdetail?id=526
[2]《王守武的芳华岁月》,中国科学院半导体超晶格国度要点实验室, http://lab.semi.ac.cn/danganshi/contents/828/51.html
[3]《陈小龙：从0到1 为国产碳化硅“开路”》,光明网, https://kepu.gmw.cn/2025-02/14/content_37849954.htm
[4]《12英寸碳化硅衬底达成激光剥离》,中国日报网,https://cn.chinadaily.com.cn/a/202503/28/WS67f62adca310e29a7c4a8422.html
[5]《巨匠登顶！我国碳化硅衬底产业达成自主引颈》,华盛通（轮廓富士经济2025产业诠释）,https://www.hstong.com/news/detail/26032613272663854
[6]《上海杀出畴昔独角兽：一把融资10亿》,投资界,https://finance.sina.com.cn/jjxw/2025-01-25/doc-inehczma6433513.shtml
[7]《4.03米的“大眼睛”！天下最大口径单体碳化硅反射镜奏效研制》,中国科学院长春光机所官网,https://ciomp.cas.cn/kxcb/kpzd/shkp_181722/201812/t20181218_7930590.html
筹办制作
作家丨杨珏 科普创作家
审核丨陈小龙 中国科学院院士
罗会仟 中国科学院物理所 连络员
孙明轩 上海工程技能大学素质
筹办丨何雨濛
责编丨何雨濛
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