中创燕园孙永健： 我们要做第三代半导体产业的领跑者

□保定晚报记者 程雅洁

近日，在保定中创燕园半导体科技有限公司，总经理孙永健正安排技术人员在新扩建的百级超净车间调试设备。车间里，身着白色无尘服、头戴无尘帽的工作人员紧张有序地忙碌着。

“新扩建的百级超净车间主要生产我们自主研发的复合图形化蓝宝石衬底（cpss），也是第三代衬底产品。第一代平板蓝宝石衬底和第二代图形蓝宝石衬底都是由外国人发明的，而复合图形化蓝宝石衬底，从概念到技术到专利再到产业化，均是由我们率先在业界提出和完成的，可以说我们引领了行业的发展。”孙永健骄傲地告诉记者。

在中创燕园产品展示室，复合图形化蓝宝石衬底样品格外显眼，在光线照射下，反射出绚丽的色彩。孙永健说，他们研发的衬底是复合结构，由二氧化硅和蓝宝石结合而成，上面分布着上亿颗圆锥形图形，发光效率较图形蓝宝石衬底至少提升了10％，生产效率至少提升一倍，成本却降低了25％。

衬底是LED发光器材的最基础材料，是LED芯片产业链的起始端，也是第三代半导体发展的关键环节。近年来，图形蓝宝石衬底性能达到极限，亮度和能效均无法提升，如何实现质的突破，一直是孙永健致力攻下的课题。

作为北京大学物理学博士、半导体领域颇有建树的专家，孙永健早在2010年就带领科研团队开始了这个项目的研究，并于2011年取得专利。2016年，他在保定·中关村创新中心创办了中创燕园，汇集了以北大宽禁带半导体研究中心学者为核心的研发创新团队。2018年，孙永健带领企业搭建了保定首个百级超净车间，开始将这项先进的技术成果进行转化。

“将实验技术转化为能被量产的产品，看似一步之遥，实则却要走很长的一段路。每个指标的改进都异常艰难，要做上千次甚至上万次试验才能成功。”为使科研成果尽快转化，孙永健几乎把全部时间都投入到研发中。他是公司来得最早、走得最晚的人，遇到研发进度紧，晚上忙到十一二点是常有的事。

经过不断改进和优化，2019年，中创燕园自主研发的复合图形化蓝宝石衬底一经上市便供不应求，获得聚灿光电等上市公司的大量订单。

让孙永健引以为傲的产品不止这一件。

随着5G时代到来，芯片集成电路密度不断增加，器件功率密度越来越大，散热问题成了大功率器件发展的新瓶颈。传统的树脂基板和氧化铝陶瓷基板由于导热性能差，已经不能满足大功率封装器件的散热需要，具有高热导性且绝缘性能佳的氮化铝成为新一代基片的理想材料。但是氮化铝陶瓷基板技术和产品长期被国外厂商垄断，为解决这一关健“卡脖子”问题，孙永健带领团队自建生产线，生产研发出高散热氮化铝陶瓷基板，经权威机构检测，各项指标均已达到国外先进企业水平。

“我们研发的氮化铝陶瓷基板热导率是氧化铝陶瓷基板的8倍，还具备高强度、绝缘性能佳、环保等优点，大大提高了封装器件的使用寿命，而价格却比国外产品便宜30％至50％。”孙永健说，“公司正在进行氮化铝陶瓷基板金属化的研发，年底能出产品，主要应用于电动汽车的芯片，让产品真正用到国产电动汽车中去。”

此外，在孙永键的带领下，中创燕园还自主研发出图形衬底复活技术、LED生物农业全环控智能系统等突破瓶颈的产品或技术，拥有已授权发明专利10项，PCT国际专利1项。

站在行业前沿，瞄准未来发力，孙永健始终将眼光放在高精尖技术上：“我们要做第三代半导体产业的领跑者，打造国际一流的半导体科研生产基地。”去年8月，在孙永健的直接推动下，北大——中创宽禁带半导体联合实验室在中创燕园揭牌，从事第三代半导体从衬底、到材料外延、到芯片制备、到检测的全产业链研发。“现在北京大学物理学院的专家每周都来这里开展研发工作，也带动起保定科研团队的成长。联合实验室正集中力量向氮化铝多晶复合衬底技术发起科研攻关，该项全新技术也是由我们在领域内率先提出，研发成功后，衬底所受局限更小、制备成本更低，我们希望创造更多的中国制造。”孙永健对产业前景充满信心。