在全球半导体产业竞争加剧与技术创新迭代的背景下，材料与设备作为产业链的“基石”环节，正面临从第三代半导体（碳化硅、氮化镓）向第四代（氧化镓、金刚石）的跨越。技术革新与产业应用呈现双向驱动趋势：材料端加速渗透新能源汽车、5G基站等高增长领域，设备端国产化进程持续深化，但关键环节仍存“卡脖子”风险。在此背景下，3月27日，由北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会主办，北京科技成果转化服务中心、中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟承办的“设备-材料-制造-工艺半导体产业链协同创新”沙龙活动顺利举办。活动围绕半导体产业材料研发、设备突破、工艺协同及科技成果转化政策赋能等议题展开深度研讨。

活动伊始，创客总部合伙人陈荣根以《创客总部市场化科技成果转化模式探索》为题，分享了创客总部在科技成果转化领域的创新实践和全球范围优秀的科技成果产业化案例。并从科技创新创业三大鸿沟、科技成果转化之思维转变、业务路径和管理路径四方面切入，阐述了科技成果转化应如何有效跨越从实验室到市场的“死亡谷”。

接下来活动通过五场技术主题演讲展开深度研讨：

主题分享1：第四代半导体氧化镓材料产业化机遇与挑战

北京邮电大学李培刚教授系统解析了氧化镓材料的性能优势、技术瓶颈及产业化前景。李培刚指出，氧化镓材料具有独特的性能优势，在日盲紫外探测和功率器件领域具有广阔的应用前景。在制造相同耐压的功率元件时，其器件击穿电压已突破8000V大关，远超碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）的极限。在功率器件核心参数上，氧化镓的功率因子（PF）达到155MW/cm2，这一突破得益于其超低导通损耗特性：在相同耐压条件下，导通电阻比采用SiC低很多，用于电力电子领域制造耐高压、耐高温、耐辐照功率器件时具有明显的优势。特别适用于新能源汽车OBC、智能电网等高压场景。而产业环境方面中国镓储量占全球80%第一位，高纯度氧化镓原料储备丰富生长晶体能耗降低80%，成品率可达到40%及以上。尽管材料和产业环境优势明显，其产业化仍面临多重挑战，例如氧化镓p型掺杂问题、导热问题、载流子迁移率问题、产业化成本问题等，仍需通过“材料创新-工艺优化-装备国产化”全链条攻关突破。

主题分享2：化合物半导体材料生长表征解决方案

中国科学院半导体研究所高级工程师李弋洋老师系统阐述了当前化合物半导体检测领域的技术挑战与创新方向，李弋洋老师指出，化合物半导体（如碳化硅、氮化镓）作为5G通信、新能源汽车等领域的核心材料，其前道检测技术直接关系到器件良率与成本控制，晶圆厂的固定设备资产中，量测设备一般占到20%，晶圆每片必检且有多项检测，量测设备是生产环节的必要组成。国内量测设备市场规模50+亿美元，占全球市场的31.8%。但当前，量测设备全进口设备，深度“卡脖子”，亟需国产化。其团队在电学参数、掺杂浓度、光学参数、晶体质量、生长速率方面，已构建了覆盖全链条的量测解决方案。

主题分享3：精密离子束解决方案

北京大钲科技首席市场官、北京大学分子工程苏南研究院概念验证平台执行主任、北大明德创新基金创始合伙人刘欧老师围绕大钲科技核心业务精密离子束技术展开，随着半导体器件向1纳米制程迈进、Micro LED显示技术加速产业化，传统光刻与蚀刻技术已逼近物理极限。大钲科技专注于微纳加工、离子质谱、量子计算等领域科研仪器设备的研发与生产，致力于成为国内最强、国际一流的解决方案提供商。公司拥有多项专利及技术资质，并涉及技术进出口、仪器仪表制造等多元化业务布局。通过自主研发的高能聚焦离子束（FIB）设备与智能控制系统，在芯片缺陷修复、第三代半导体外延层加工等场景中展现出显著优势。

主题分享4：液相法生长碳化硅单晶

中国科学院物理研究所海内外引进杰出人才，中国科学院骨干人才李辉老师系统阐述了液相法在制备P型4H-SiC和3C-SiC单晶领域的突破性进展。当前主流的物理气相输运法（PVT）在生长p型4H-SiC和立方SiC（3C-SiC）单晶时面临晶型相变、良率低、成本高等难题，尤其难以满足车规级IGBT器件对高阻断电压和大电流的需求。李辉指出，液相法通过调控助溶剂体系与固-液界面能，可在较低温度下实现高质量晶体生长，且缺陷密度仅为PVT法的1/10，电阻率低至0.1 Ω·cm。其团队在国内率先开展SiC液相法生长技术，阐明了生长过程中的基本物理规律，掌握了关键核心技术，设计并搭建了首台超高温接触角测试设备，首次生长了晶圆级3C-SiC和低电阻的p型4H-SiC单晶，从技术、设备、晶型等方面实现了从0到1的突破，研发成果带动了国内液相法的研发热潮。

主题分享5：燃烧合成硅基陶瓷新材料——把握“资源与技术历史性交汇”的机遇

中国科学院理化技术研究所研究员、博士生导师李江涛指出，硅基陶瓷材料是新能源车及智能电网领域的核心材料，但传统物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）工艺存在成本高、效率低、粉体一致性差等问题。其团队研发的燃烧合成技术不仅优化了材料性能，更实现了“结构-功能”一体化。传统气凝胶制备需数小时至数天，而新工艺通过燃烧合成反应形成层状结构SiC气凝胶，生产速率提升10倍，现有SiC气凝胶制备成本高达数百元/升，而新工艺利用聚四氟乙烯作为碳源和气化剂，实现近零能耗生产，成本仅为5元/升，为规模化应用奠定基础。该技术突破了传统超临界干燥工艺的能耗与成本瓶颈，尤其适合大尺寸气凝胶生产。目标在新能源汽车热管理、柔性电子等场景实现商业化。

在最后的开放交流环节，来自高校院所、创业团队、行业企业、投融资机构等各方参会人员围绕半导体产业现状、技术发展趋势、合作需求等话题展开交流研讨，充分交流了各方观点，探讨了合作意向。本系列沙龙活动旨在搭建实验室技术创新与产业应用间桥梁，促进学术界、产业界和金融界等合作交流，为科技成果在京转化赋能。活动组织方还包括：中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟、中关村互联网教育创新中心、北京大学金融校友联合会、北大青年CEO俱乐部、北大创新学社、创客总部。

来源：创客总部

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