编者按：为生动展现“候鸟人才”在绍兴发挥作用、贡献力量的风采，营造“近悦远来”良好生态，吸引海内外“候鸟人才”竞相来绍“栖息”，为绍兴加快打造更富“名士之乡”气度的人才高地、汇聚智慧资源的创新高地提供坚强支撑。在第九个全国科技工作者日到来之际，绍兴市科协联合绍兴市日报特别推出《闪亮的星——走近绍兴“候鸟人才”》专栏，致敬新时代闪亮的星。

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皮孝东，浙江大学求是特聘教授，浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院院长，国家和浙江省高层次人才特殊支持计划科技创新领军人才。主要从事半导体材料与器件研究，重点研究其晶体生长、杂质和缺陷调控及新颖的异质结构和器件。

在电动汽车、新能源和人工智能等领域爆发式增长的今天，第三代半导体材料作为它们至关重要的材料基础，正掀起一场技术革命。作为其中的典型代表，高质量碳化硅单晶的制备技术直接关系到国家高端制造业的发展。

浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院院长皮孝东，近年来专注于高质量碳化硅单晶的生长研究领域。碳化硅单晶生长技术的核心在于热场调控。而热场的材料基础是各种高纯碳材料。高纯碳材料的国产化是解决碳化硅单晶高成本问题的一条重要途径。为此，皮孝东带领研究团队与嵊州市西格玛科技有限公司一起，积极推进高纯碳材料的国产化，为我国新兴半导体产业的发展贡献力量。

共建联合实验室

位于嵊州市仙岩镇的嵊州市西格玛科技有限公司，是一家有着20多年碳材料研发和生产经验的企业，在高纯碳材料如石墨制品研制方面走在行业前列。

近年来，随着高纯碳材料在硅、碳化硅等半导体单晶的生长以及热处理、外延、离子注入、等离子刻蚀等制程环节的广泛应用，西格玛科技也在积极创新求变，在研发上铆足了劲，力图在高纯碳材料产品品质上赶超欧洲和日本公司。

与许多高校研究院到地方企业建立工作站、实验室不同，西格玛科技无疑将目光放得更长远。2024年3月28日，西格玛科技与浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院联合成立“先进半导体研究院—西格玛科技碳材料联合实验室”。西格玛科技看重的是研究院从基础研究到应用研究，从高质量碳化硅单晶生长和加工工艺研究到重要耗材如高纯碳材料研究的协同布局，形成了较完整的技术开发体系。

开展合作后，皮孝东作为联合实验室的负责人，也成为了西格玛科技资深技术顾问，每月都会和西格玛技术人员见面研讨，每季度都要到嵊州和企业一起分析研发所面临的实际问题。

“西格玛需要产品的创新升级，他们的产品，正是研究院研发所需的，而研究院研发的一个重要目标是产业化，西格玛产品在研发阶段的导入有利于其抢占技术前沿。”皮孝东说，西格玛科技是国内半导体行业用高纯碳材料产品的知名企业，在科技创新上主动性比较强，双方合作只有短短一年多时间，推进却十分顺畅。

皮孝东表示，联合实验室的建立旨在发挥科研院所和企业各自的优势，提升半导体行业用高纯碳材料的国产化能力，推动高纯碳材料在半导体行业特别是新兴的半导体碳化硅领域的大规模应用。

助力产业转型升级

耐高压、耐高频、耐高温、小体积……这是利用高质量碳化硅单晶所制备的半导体器件的显著特点。对于这个崭新又陌生的领域，传统的碳材料企业面临着很大挑战。合作一年多以来，皮孝东及其团队成为了企业的重要研发力量。

“这是一个新兴市场，企业进入后如何去了解碳化硅单晶生产用的高纯碳材料是否有特定要求，技术上如何针对性地进行开发？这些问题都是需要我们去和他们一起研究的。”皮孝东说，他们的大部分时间都在回答或解决这些问题。这些问题解决了，企业的研发和生产就能在市场竞争中立于不败之地。

目前，经过联合实验室攻关，西格玛科技最新生产的一款一体式高纯碳保温桶已经成功进入市场，用于碳化硅单晶的生长。该款高纯碳保温桶相比过去拼接式的，使用更方便，而且保温效果更好，大幅提升了热场效率，市场反馈很不错。

解决亟须破解的难题

半导体碳化硅单晶的应用场景多与国家的战略领域相关，易受国际环境的严重影响。目前高质量碳化硅单晶的成本依然比较高昂的一个重要原因是，构建碳化硅单晶生长热场所需的高纯碳材料还主要依赖国外进口。从今年新发布的相关行业报告来看，当前半导体材料国产化进程取得突破，但核心环节仍面临“卡脖子”风险。

经过近年来的发展，碳化硅单晶的生长技术已经达到了国际一流水平，但要实现更大规模应用，成本下降是必由之路，这为高纯碳材料等碳化硅单晶生长所必需耗材的国产化替代打开了机遇之窗。“联合实验室将致力于推进高纯碳材料国产化，与西格玛科技的合作，就是奔着这个目标去的。”皮孝东说。

他表示，校企合作要将学校研发的新技术、国内外的新技术，通过工作站这个平台，转化到企业承接的建筑工程、产品生产领域，让科技赋能建筑，筑牢建筑安全防线，为建筑全生命周期安全提供有力保障。