产业强市是南京的“头号工程”。近年来，全市上下积极围绕发展新质生产力布局产业链，聚焦“4266”产业体系构建，坚持以科技创新赋能产业创新。如今，越来越多的青年科技人才在新兴产业壮大和未来产业培育中“挑大梁”“当主角”，成为支撑全市高水平科技自主创新的源泉和生力军。

创新故事

一片厚度仅为0.35毫米的8英寸“玻璃片”，售价竟高达万元。4月29日，在江苏超芯星半导体有限公司（简称“超芯星”）展厅内，记者见到了这位高科技材料界的“全能选手”：它不仅具备接近3000℃的超高熔点，还拥有耐高压特性，击穿电压强度是硅材料的10倍以及功率密度达到传统半导体材料50倍的高效能表现。

“这种芯材料名为碳化硅（SiC），是第三代半导体的代表性材料，在新能源汽车、新能源发电、5G通信等领域都有应用。”江苏超芯星半导体有限公司联合创始人袁振洲娓娓道来，揭开了这一未来产业的神秘面纱。

2016年，凝聚态物理专业的袁振洲因国家重大科技专项的机缘，进入一家碳化硅衬底公司工作，主要负责研究SiC晶体生长。在此期间，她意识到摩尔定律指导下的半导体产业慢慢步入了成熟的平台期，而以碳化硅为代表的第三代半导体材料，正是一个绝佳的切入口。2019年，袁振洲和海归博士刘欣宇共同创立了超芯星。“公司选址时，我们走访调研了很多城市，最终选择在江北新区‘落脚’，正是因为看重南京以及江北新区对集成电路产业的规划布局，同时，这里还有完善的上下游配套和优良的营商环境。”袁振洲说。

在芯片制造的宏大图谱中，衬底属于最上游的核心组件，经过光刻、检测和封装等关键步骤，一块衬底最终能“雕刻”出多枚高性能芯片。而碳化硅单晶，只能通过精密的合成工艺获得。

步入江北新区集成电路产业化基地内的超芯星厂房，数百台用于碳化硅晶体生长、加工与检测的高端设备映入眼帘。“‘种’晶体的主要材料就是籽晶和高纯度碳化硅粉料。籽晶是形成晶体的‘种子’，当温度升至2300℃以上时，高纯度碳化粉料升华，传输至籽晶附近，达到过饱和状态后重新结晶，逐渐形成完美的晶体。”袁振洲解释道，随后通过精细的切割、研磨和抛光工序，这些晶体被转化为光滑的单晶衬底，衬底尺寸越大，所能产出的芯片数量越多。

随着尺寸的增大，内部晶体缺陷的风险也相应增加。面对这些挑战，袁振洲带领团队不断攻克难关，先后突破了低应力晶体生长、低缺陷晶体生长及低损耗晶片加工技术等多项关键技术难点，形成了一整套具有自主知识产权的工艺。如今，超芯星已成为国内少数几家能够批量供应碳化硅衬底片的企业之一，同时也是省内唯一一家覆盖全产业链的碳化硅材料公司。

今年，袁振洲的工作重心正经历着从“专而精”向“灵活创新”的转变，包括管理研发团队、对接客户需求等。“我认为碳化硅产业正处于充满活力与无限可能的青春期，随着新兴应用市场的不断开启，我们近期的目标是推动8英寸碳化硅衬底的大规模量产，同时，致力于打造品牌影响力，为南京的产业科技创新贡献力量。”袁振洲说。

南京“研”值

近年来，南京市锚定产业强市建设战略部署，将第三代半导体产业集群作为需积极抢占的六个未来产业新赛道之一，奋力打造国内具有影响力的第三代半导体产业基地。

据了解，南京市第三代半导体产业具有良好的发展基础，构建了从设备、材料、芯片、器件到应用的产业链重点环节布局，集聚了一批具备核心竞争力的优质企业，部分技术达到国际国内先进水平。南京大学、东南大学等一批重点高校成立集成电路学院，在前沿技术研究、产学研合作、人才培育等方面为产业发展提供了有力支撑。

下一步，我市将在电力电子、射频电子、光电子、第三代和超宽禁带半导体材料等领域，突破一批关键核心技术和产业技术瓶颈，推动部分碳化硅电力电子器件产品技术和性能关键指标达到国际先进水平。

产业科普

第一代半导体材料主要指硅、锗，带动了以集成电路为核心的微电子产业快速发展。第二代半导体材料是以砷化镓、锑化铟为主的化合物半导体。第三代半导体材料被称为“未来电子产业基石”，指的是以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料。

相比于第一代及第二代半导体材料，第三代半导体材料在高温、高耐压以及承受大电流等多个方面具备明显的优势，可显著提高电力电子、微波射频和光电子等器件性能，在航空航天、新能源汽车、新一代移动通信、新能源并网、高速轨道交通等领域具有广阔的应用前景。