当它说碳化硅晶圆时，人们可能会感到奇怪。但它在我们熟悉的新能源汽车和5G通信中发挥着至关重要的作用。5G之所以快速，是因为它拥有强大的5G芯片，而碳化硅晶圆是5G芯片的理想基板。河北通光晶体有限公司，位于保定高新区，是从事第三代半导体材料碳化硅单晶圆研发、生产、销售的战略性新兴企业。秉承京津冀协同发展的方针，近日，依托中国科学院的研发成果，第三代半导体材料碳化硅单晶在保定实现量产。
内部研发，以创新激活中国的"核心"
一张直径为4英寸或6英寸的薄纸与CD大致相同。2019年10月，在日本碳化硅半导体产业国际展址上，同晶惊艳地展示了单晶碳化物系列产品，将中国高品质的碳化硅推向国际，让国外同行称赞它为国际碳化硅领域的"中国黑马"。
同光晶成立于2012年5月，依托中科院半导体研究所，是国内首家实现大规模生产第三代半导体材料碳化硅单晶衬底的高新技术企业。目前，产品包括4英寸、6英寸高纯半绝缘和导电碳化硅单晶基板。
以碳化硅（SiC）和GaN为代表的第三代半导体材料因其带宽大于2.2eV而被称为宽带半导体。宽带的结构决定了第三代半导体材料在高温、高频、大功率工作环境下会具有更好的性能，同时，这些性能特点使得第三代半导体材料不仅在传统的硅基半导体市场具有更好的性能，而且在一些新能源汽车中也是如此。 高压快充等新兴领域可以成为下游应用厂商不可替代的选择。
核心技术必须以自主创新为基础。
公司自2012年成立以来，凭借光学晶体克服了高纯碳化硅原料合成、缺陷控制、杂质含量、产品质量等关键核心技术，紧贴国家创新驱动发展，与国家和省级重大项目合作，不断集聚人才，在平台建设领域真正招聘优势资源。
无论是2014年研发的4英寸碳化硅片"出"次年量产，还是目前应用于5G基础设施等射频领域的6英寸高纯半绝缘碳化硅单晶，各项技术指标均达到国际先进水平，实现规模化生产。
此外，现在与光学晶体和国有芯片制造企业中国电子科技集团下属科研院所建立了稳定的合作关系，将高质量的碳化硅单晶衬底应用于中国的5G基础设施建设，打破了行业壁垒，填补了国内市场的空白，为中国第三代半导体产业做出了更大更强的贡献新势力。
搭建平台 北京宝科创造元素 加速聚合
"公司与院士团队在科研方面建立了密切的联系。内部院士工作站、博士后移动站和院士作为导师，还通过建立联合研发中心，与院士团队合作研究。同光晶董事长郑庆超告诉记者，近年来，凭借光学晶体立足于产学研相结合，抓住京津冀合作发展的新机遇，搭建了一系列高端科研创新平台。
据介绍，2017年，由同光晶体与北京中科院半导体研究所、北京大学、清华大学联合推出的第三代半导体材料测试平台落地保定，填补了河北省新材料专业测试平台的空白。该平台以生产、研发的创新模式搭建，横跨京津冀，积极对接雄安，为第三代半导体产业稳定有序发展提供技术支持和服务。
其中，与中国科学院半导体研究所合作建立了"SiC单晶材料与应用研究联合实验室""第三代半导体材料联合研发中心"，中国科学院半导体研究所在保定市的重要成果转化基地，引进了中国科学院李树深， 夏建柏、郑厚志等院士为科研组长。
同时，公司还与科研院所、上下游企业共同组建了"中国电谷第三代半导体产业技术创新战略联盟"。
未来应用市场将达到170亿元
"一代材料生成器件，一代器件一代应用"，新兴材料的崛起是半导体行业发展的必然路径。郑庆超告诉记者，公司早在创业期就意识到，半导体材料的进步对下游应用产生了直接而深远的影响。
自2012年成立以来，同晶通过连续研磨和产能扩张，为下游厂商提供了更高的产量、更好的性能参数和更低的成本SiC单晶衬底材料。目前，公司已完成200台单晶生长炉的独立建设。为了满足对功率半导体器件的需求，今年计划投入运营600台成长炉，预计到2022年4月的产能将达到10万台。
据了解，随着第三代半导体材料生产技术的不断优化，质量控制的提高，产业链上下游的协调发展，预计到2025年碳化硅单晶衬底的成本将降低到si衬底的2倍， 届时国内市场将迎来第三代半导体材料应用爆炸期，应用市场规模将达到170亿元，其中绝大部分将集中在功率器件上。例如，对于电动汽车，每3-5辆电动汽车消耗一个由6英寸碳化硅制成的芯片，仅特斯拉每年就需要25万至50万个碳化硅衬底。到2025年，中国市场仅在电动汽车领域需要超过一百万个碳化硅衬底，未来发展空间巨大，整个第三代半导体产业的发展将有力推动全球科技文明的进步。
与此同时，包括5G在内的新基建正在成为新经济的重要增长点。作为5G产业链的起点，市场对碳化硅单晶衬底的需求也将大幅增加。联合开发、优势互补、利益共享，与光晶均承载着碳化硅晶片从原料合成、单晶生长、衬底加工，到质量检测全生产过程的完整技术体系，走出了中国新的速度。
"在推动京津冀协同创新方面，我们加快了经济技术成果向河北的转化，为河北高质量发展提供了强有力的科技支撑。河北省科技厅厅长龙恩兴表示，河北在京津的技术合同营业额已从2016年的105亿元增加到2020年的209亿元，过去三年累计超过800亿元。"十四五"期间，河北省将加快建设新的工业体系，推广新的制造方式，为建设"制造业强省"和美丽的河北提供有力支撑。