電子材料：著力突破高端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化難題

　　改革開放40年來，中國電子材料行業(yè)發(fā)生巨大變化，電子材料技術(shù)發(fā)展日新月異。經(jīng)過多年發(fā)展，我國在電子材料領(lǐng)域積累了較為雄厚的研究基礎(chǔ)，形成了較好的電子材料研制生態(tài)環(huán)境，在部分領(lǐng)域達到國際先進水平。電子材料的發(fā)展為我國電子信息制造業(yè)實現(xiàn)從無到有、從小到大的重大轉(zhuǎn)變提供了重要的技術(shù)支撐，為重大工程建設(shè)、國防鞏固提供了重要保障。新時代，隨著我國科技實力、國防實力的提升和崛起，提升電子材料產(chǎn)業(yè)的支撐能力勢在必行，這對加快我國經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、增強國防實力、提升綜合國力具有重要的戰(zhàn)略意義。

　　我國電子材料發(fā)展取得的主要成就

　　電子材料是電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，是21世紀最重要和最具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域，是電子信息領(lǐng)域孕育新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備的“搖籃”，是重要的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，支撐了電子信息技術(shù)的發(fā)展。硅單晶材料、晶體管和硅基集成電路的研制成功，催生了電子工業(yè)大革命，以PC機為代表的臺式計算機進入千家萬戶。光導(dǎo)纖維材料和以砷化鎵材料為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體激光器的發(fā)明，使人類進入到光纖通信和高速、寬帶信息網(wǎng)的時代。縱觀信息技術(shù)的發(fā)展歷史不難看出，信息技術(shù)各階段的重大跨越式發(fā)展都經(jīng)歷了一代材料、一代器件，造就一代新型電子系統(tǒng)這樣一個歷程。

　　改革開放以來，我國電子材料行業(yè)經(jīng)過40年的發(fā)展，形成了比較完整的電子材料研制體系、產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大、技術(shù)水平不斷提升，較好地支撐了國內(nèi)電子信息制造業(yè)的發(fā)展。十八大以來，電子材料發(fā)展受到國家高度重視，在《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《關(guān)于加快新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見》等一系列導(dǎo)向政策中，都將先進電子材料列為重點發(fā)展和支持對象，旨在加快我國電子材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程，應(yīng)對新一輪材料變革。

　　目前，國內(nèi)主要從事電子材料研究生產(chǎn)的高等院校、研究院所和生產(chǎn)企業(yè)約千余家。近3年來，隨著經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，國內(nèi)電子材料行業(yè)的經(jīng)濟運行也進入常態(tài)化發(fā)展，年均銷售收入增長率約為7%。目前國內(nèi)電子材料市場總體規(guī)模超過7000億元，其中量大面廣的主要電子材料的銷售額超過3000億元。行業(yè)整體處于平穩(wěn)發(fā)展態(tài)勢，中低端電子材料的比重較大，隨著對技術(shù)創(chuàng)新的重視和質(zhì)量是企業(yè)生命線認識的提高，中高端電子材料產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級在加快。

　　以硅為代表的一代半導(dǎo)體材料是集成電路制造業(yè)最主要的基礎(chǔ)材料，被喻為信息產(chǎn)業(yè)的“糧食”。近兩年來，隨著8~12英寸硅片市場需求的增長，國內(nèi)硅片廠家風生水起，上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司、重慶超硅、寧夏銀和半導(dǎo)體科技有限公司、鄭州合晶、北京有研、中國電科等公司紛紛投資新建、擴建和籌建8英寸和12英寸硅片生產(chǎn)線。目前，我國已實現(xiàn)6英寸及以下小尺寸硅材料的自給自足；8英寸硅片產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)突破，初步形成了產(chǎn)業(yè)化能力；12英寸硅片關(guān)鍵技術(shù)取得突破，但產(chǎn)業(yè)化技術(shù)尚不成熟。

　　以砷化鎵、磷化銦為代表的第二代半導(dǎo)體材料在微波毫米波器件、光電器件等應(yīng)用領(lǐng)域顯示出明顯優(yōu)勢。目前，中國電子科技集團公司第四十六所已突破4英寸半絕緣砷化鎵制備技術(shù)，形成批量供貨能力，部分替代了進口產(chǎn)品，6英寸半絕緣砷化鎵單晶已研制出產(chǎn)品；LED用低阻砷化鎵材料已實現(xiàn)國產(chǎn)化，滿足LED產(chǎn)業(yè)需求；中國電子科技集團公司第十三所和四十六所以及中科院半導(dǎo)體所是國內(nèi)InP材料的主要研制單位，代表了我國在InP研究領(lǐng)域的最高水平，4英寸半絕緣磷化銦技術(shù)已經(jīng)突破，達到國際先進水平。

　　以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體材料主要用于高頻、大功率、電力電子等器件。國內(nèi)碳化硅材料研制單位主要有中國電子科技集團公司二所和四十六所、天科合達、山東天岳等，4英寸、6英寸半絕緣碳化硅制備技術(shù)已突破，實現(xiàn)了4英寸半絕緣碳化硅小批量供貨；低阻碳化硅單晶形成了一定產(chǎn)業(yè)化能力，但產(chǎn)業(yè)化技術(shù)尚不成熟。

　　以AlN、金剛石和β-Ga2O3為代表的超寬禁帶半導(dǎo)體材料是未來高頻大功率微波功率器件、高壓、大電流電力電子器件、高靈敏度日盲型紫外探測器件不可或缺的單晶襯底材料。國內(nèi)主要研制單位有中國電子科技集團公司第四十六所、中科院物理所、上海光機所、上硅所、西安交通大學等，目前獲得了Φ30mm ALN單晶、2英寸β-Ga2O3單晶，以及12×12mm2單晶金剛石。

　　我國電子材料行業(yè)發(fā)展問題與挑戰(zhàn)

　　我國電子材料行業(yè)發(fā)展取得的成績有目共睹，但與世界先進水平相比仍有較大差距，發(fā)展過程中還存在一些突出的矛盾和問題，制約了我國電子材料產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展，主要體現(xiàn)在以下四個方面：

　　1.企業(yè)規(guī)模小，競爭力弱，研發(fā)和設(shè)備投入不足。我國現(xiàn)有電子材料企業(yè)規(guī)模普遍偏小，年收入相對較少，與國際大企業(yè)相比，研發(fā)和設(shè)備投資力度小、競爭力弱。例如，半導(dǎo)體硅材料領(lǐng)域，信越（半導(dǎo)體材料方面）和SUMCO的總資產(chǎn)都在300億元以上，瓦克世創(chuàng)的總資產(chǎn)在130億元以上。信越營業(yè)收入為150多億元，SUMCO為130多億元，瓦克世創(chuàng)為80多億元。國外企業(yè)通常將銷售額的5%~8%用于研究開發(fā)，將銷售額10%以上的資金用于設(shè)備投資。國內(nèi)多數(shù)電子材料企業(yè)規(guī)模小，營業(yè)收入少，相應(yīng)的，用于研發(fā)和設(shè)備投入也較少，難與國際大企業(yè)競爭。

　　2.原始創(chuàng)新能力不足，高端產(chǎn)品自給率不高。我國電子材料原始創(chuàng)新能力不足，材料研究以跟蹤研仿為主，缺乏不同學科之間的深層次交流和原創(chuàng)性的理論研究，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)較少，無法從源頭上支撐材料的發(fā)展。成熟產(chǎn)品集中于低檔領(lǐng)域，產(chǎn)品附加值低、利潤有限，高端產(chǎn)品依賴進口，不利于材料生產(chǎn)企業(yè)擴大再生產(chǎn)和科技投入，這在很大程度上制約了電子材料產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

　　3.產(chǎn)學研用結(jié)合不緊密，產(chǎn)業(yè)化能力不強。沒有形成有效的“產(chǎn)學研用”協(xié)同機制，科技成果向市場轉(zhuǎn)化能力不強，材料生產(chǎn)企業(yè)與應(yīng)用單位技術(shù)阻隔沒有打通，國內(nèi)許多種類的電子材料在經(jīng)過一段時間的艱苦努力后，性能指標已達到一定水平，但由于起步晚于國外，總的投入也有限，因此在質(zhì)量一致性、穩(wěn)定性等方面不可避免地與國外產(chǎn)品有一些差距，而這一差距單純依靠材料研制單位本身的努力已較難縮小，必須依靠和應(yīng)用單位的共同努力，通過不斷應(yīng)用驗證加以改進，才能得到解決，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

　　4.創(chuàng)新研發(fā)機制不完善，難以適應(yīng)新時期發(fā)展要求。發(fā)展高端電子材料，需要一批具有扎實基礎(chǔ)理論、掌握世界前沿技術(shù)的高層次領(lǐng)軍人才。目前落實人才激勵的相關(guān)政策缺乏實施細則與具體指導(dǎo)意見，部分機制難以落實，對高端人才吸引不足，人才活力未能充分發(fā)揮。在知識產(chǎn)權(quán)保護、成果轉(zhuǎn)化政策與制度方面需進一步完善，科技成果轉(zhuǎn)化率不高，新技術(shù)產(chǎn)品對市場開拓支撐不夠。

　　促進電子材料行業(yè)發(fā)展建議

　　1.加強頂層策劃，完善產(chǎn)業(yè)政策。加強政府引導(dǎo)、做好頂層謀劃，加大國家政策和資金支持力度，制定電子材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄和投資指南，完善產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、資金鏈。著力突破高端電子材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展問題，提高電子材料對我國電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)支撐能力和國際競爭力。

　　2.鼓勵原始創(chuàng)新，提高自主創(chuàng)新水平。創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，堅持以創(chuàng)新為主導(dǎo)，鼓勵原始創(chuàng)新、自主創(chuàng)新，營造整個行業(yè)創(chuàng)新的科學氛圍。瞄準國際電子材料前沿技術(shù)，在關(guān)鍵領(lǐng)域形成技術(shù)優(yōu)勢，并保持優(yōu)勢，提高自主創(chuàng)新能力，夯實自主可控發(fā)展根基。

　　3.整合優(yōu)勢資源，實現(xiàn)軍民融合發(fā)展。組織和整合相關(guān)優(yōu)勢力量，推動產(chǎn)學研用協(xié)同攻關(guān)機制和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的建立，協(xié)同發(fā)展、互利共贏，充分吸取和借鑒國內(nèi)外電子材料行業(yè)內(nèi)的先進經(jīng)驗。大力發(fā)展軍民兩用技術(shù)，推動軍民技術(shù)協(xié)同互用和成果雙向轉(zhuǎn)化，強化科技成果的社會供給，充分發(fā)揮軍民領(lǐng)域技術(shù)的共性而廣泛的支撐引領(lǐng)作用，促進電子材料軍民融合的深度發(fā)展。

　　4.加強人才培養(yǎng)，積極引進創(chuàng)新人才。實施創(chuàng)新人才發(fā)展戰(zhàn)略，建立適合創(chuàng)新人才發(fā)展的激勵和競爭機制，加大電子材料領(lǐng)域創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)力度，造就較大規(guī)模、素質(zhì)優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理的基礎(chǔ)領(lǐng)域科技創(chuàng)新人才隊伍，同時吸收國外高水平的技術(shù)和管理人才，為自主創(chuàng)新發(fā)展提供人才支撐。（中國電子材料行業(yè)協(xié)會理事長、中國電子科技集團公司第四十六研究所所長 潘林）

　　轉(zhuǎn)自：中國電子報

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