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奋力突破5G衬底技术“卡脖子”难题

——记全国五一劳动奖章获得者、河北同光半导体股份有限公司研发技术总监牛晓龙

发布时间:2022-05-18 08:08:00 来源:河北工人报字号:[大]  [中]  [小][打印本页]


■牛晓龙在工作中

  ■本报记者吕新生 通讯员丁亚

  高高的个子,清瘦的身材,短头发,戴眼镜,眼镜后的眼神显露出技术人员特有的坚毅和执着,这是牛晓龙给记者的第一印象。5月14日下午,虽是周六,但牛晓龙和很多同事都在岗加班工作。

  今年41岁的牛晓龙,现为河北同光半导体股份有限公司研发技术总监、高级工程师。近年来,他和团队突破高效碳化硅提纯技术,解决了国外对5G技术所需高纯半绝缘碳化硅衬底产品禁运问题,打破了技术封锁,填补了国内空白,并获得了国家知识产权局授予的发明专利。

  牛晓龙告诉记者,自上海交通大学研究生毕业后,他长期致力于高纯半导体材料的研制,先后从事硅烷法高纯多晶硅的研制、光伏用铸造多晶硅制备,目前主要从事碳化硅(SiC)衬底材料的研发和生产。据悉,此类产品广泛应用于微波电子、电力电子等领域,涉及5G通信、电动汽车、新能源、国防等多个行业。

  近几年,国外为制约中国5G技术和相关行业的发展,对于高纯半绝缘碳化硅(HPSI-SiC)衬底产品实施了禁运。而国内对高纯碳化硅衬底的研制由于起步较晚,存在诸多困难。为了研制高纯碳化硅原料,牛晓龙和团队翻阅大量文献,讨论并试验了上百个方案,但却始终无法得到预期的结果。

  虽然屡屡失败,但牛晓龙不想放弃,那段时间,他反复分析失败的原因,发现一个技术细节被忽略了,原来考虑的角度可能不太完善,于是他就向总工程师提出新的试验方案。方案通过后,通过公式计算,结果显示新方案的成功率极低?!凹热挥谐晒Φ目赡苄?,哪怕成功率只有百分之零点零几,也值得一试。就这样,我们经过反复试验,最后真的成功了,当时我真是喜出望外??!”虽然过了几年,说到这事,牛晓龙依然很兴奋。

  后来,他们的试验产品经国际权威的第三方检测机构拿到美国测试,结论是原料中关键杂质氮元素(N)的含量低于当时最先进检测设备的检测下限,纯度比之前提高了100倍以上。这个结果,就连见多识广的检测机构专家也很是惊讶,因为当时世界范围内能掌握高效碳化硅提纯技术的企业只有国外的两家头部企业,而且都是经过十几年技术积累才得以实现的。能够在短时间内突破高效碳化硅提纯技术,达到国际先进水平,填补国内空白,所有人都对他们翘起了大拇指。

  作为贡献关键方案的技术人员,牛晓龙得到了公司领导的高度赞扬,他却说:“我只是团队中的普通一员,我的方案也是建立在大家集思广益基础上的,荣誉属于整个团队?!?/p>

  精益求精,追求完美,是牛晓龙的一贯作风。

  高纯原料的问题解决后,碳化硅衬底生长的良品率和稳定性成了重中之重?!澳切┤兆?,我与团队成员一起从大量的试验数据中分析提炼关键的影响因素,白天反复思考、论证,就连晚上做梦,也在考虑如何改进工艺方案?!迸O?。

  功夫不负苦心人。经过一段时间的调整,衬底生长的良品率提高了一倍以上,稳定性和一致性也明显改善。经过行业下游工序的外延、器件、封测、应用等环节一系列严苛的验证,采用同光股份的衬底所制备的器件,运行稳定,性能优异,与进口同类型产品比较并无差异,部分参数甚至更优,完全替代了进口产品,圆满解决了衬底这一领域的“卡脖子”问题,为国内5G建设能够顺利推进提供了坚实的基础。

  “晓龙业务能力很强,工作踏实、负责,公司领导对他很认可,团队成员对他也都很服气,能取得今天的成绩,是他们长期艰苦努力的结果?!蓖夤煞萆芗?、工会主席金晓鹏说。

  多年来,由于牛晓龙和研发人员表现突出,河北同光半导体股份有限公司技术团队获得了河北省“高层次创新团队”荣誉,他自己也曾多次参与主持省部级科技项目,获得多项专利授权以及保定市科技进步一等奖,先后获评保定市先进个人、河北省劳动模范等荣誉。2022年,他又荣获全国五一劳动奖章。

  牛晓龙说:“尽力做好每一件事,遇到困难不放弃,坚持下去就一定会有所收获?!蹦壳?,他带领研发团队正在向更高的技术领域挺进。

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编辑:王红润  责任编辑:李飞  审核:王书军