全国首条第四代半导体生产线:山西锑化物激光器芯片项目进入试运行

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不可思议。眼前米粒大小、薄如蝉翼的它，竟然能驱动发出太阳亮度同量级的光。“把它装配到各类激光器上，就成为‘最快的刀’‘最准的尺’，广泛运用到危险气体检测、环境监测、医疗与激光加工等诸多高新技术产业领域，千变万化成各种神奇的力量。”

走进位于晋城经济技术开发区山西智创城NO.6的晋城市光机电产业研究院半导体项目研究中心展厅，听着锑化物激光器芯片生产项目负责人崔鹏鹏的讲解，参观的人们不禁发出啧啧惊叹。

日前，由晋城市光机电产业研究院主导的锑化物激光器芯片生产项目完成多轮调试，投入试运行。“这是国内建成的第一条锑化物激光器芯片生产线，标志着我们科学家倾心研究的锑化物半导体技术开始迈向了产业化。”崔鹏鹏介绍说。

锑化物激光器芯片生产项目是晋城市光机电产业研究院引进中科院半导体研究所牛智川教授团队落地的首期项目，概算总投资 8202.82 万元。项目围绕锑化物半导体激光芯片核心技术，研制锑化物大功率激光芯片和单模激光芯片，将广泛应用于激光加工、医疗切割等不同领域。

目前，具有重大发展潜力成为第四代半导体技术的主要体系有：窄带隙的锑化镓、铟化砷化合物半导体；超宽带隙的氧化物材料；其他各类低维材料如碳基纳米材料、二维原子晶体材料等。

锑化物是居于核心地位的第四代半导体材料，由它制成的激光器具有成本低、体积小、效率高、性能稳定、寿命长等优点，在极为苛刻的应用方面具有不可替代的独特优势。作为一项引领未来的核心技术，锑化物激光器的前景和市场空间十分广阔，世界各国争相研究，在发展应用上竞争激烈。

近年，我国顶尖国家级科研团队历经10余年潜心研究，突破锑化物激光器核心工艺，成功研制出了中红外波段高性能激光技术，综合性能达到国际领先水平。去年8月，晋城市光机电产业研究院积极引进上述成果团队，迈开了推动这一先进成果转化落地的坚实步伐。

“激光器芯片生产项目是我们合作落地的首期项目，承接科研团队发明专利100余项，总投资8200万元，总占地8900多平方米。从开工建设到设备采购、人才招募，前后也就几个月时间。”崔鹏鹏感慨地说，“这个效率让专家们惊叹不已，而吸引和推动项目快速落地的原因正在于我们培育起了推动光机电科技成果快速转化的机制土壤。”

作为晋城打造“世界光谷”的重要引擎，晋城市光机电产业研究院积极搭建“研究院+平台公司”的技术研发与成果转化格局。先后聘请多位院士和教授专家组成专家委员会，引进一大批高端技术工程化人才，并设立100亿元光机电产业引导基金，在人才、资金、服务上形成完善配套。研究院负责技术先导、平台承担项目运作、基金主导资源整合，通过建立技术研发、成果转化、项目孵化到产业化的整体运营模式，推动了“产学研用”深度融合，实现了光机电科技成果的快速转化。

“这是光刻间，这是工艺间，这是封装间……”带领记者走进光洁明亮的车间回廊，项目前段工艺工程师陈宇星一一介绍。“整个车间有1300多平方米，包含12个超净车间，能完成从光刻、刻蚀沉积、P面电极到镀膜、贴片、老化测试、光纤耦合等全部流程。”透过回廊玻璃看向车间内部，一台台高精设备前，“全副武装”的工作人员正有条不紊、一丝不苟地紧张作业。

“高精的技术加上高精的设备，还得有高精的操作。就像在一颗‘米粒’上‘雕龙刻凤’，生产一支芯片可真是不简单。”陈宇星告诉记者，经过前期反复地磨合运行，现在他们生产的成品芯片良率可与国际水平持平。正式投产满负荷运行后，该项目将实现年产1万支芯片的规模。

“我们的锑化物激光器芯片需求很大。现在是试运行阶段，已经有许多厂商前来洽谈订购。”谈到应用和市场，晋城市光机电产业研究院副院长成磊介绍道，仅在矿井气体检测、环保和碳排放监测领域，激光器的市场规模就在百亿级别以上。虽然国内生产激光器的厂商为数不少，但作为核心部件的激光器芯片，却长期依赖进口。

“因此，我们项目的意义不仅仅是在经济效益上，更将有效满足国家重大战略需求，有力牵引拓展第四代半导体的应用和产业链条，推动光机电产业实现突破发展，引领我们抢占先机、拥抱未来。”成磊激情满满地说。

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