走进山东大学晶体研发车间，一排排高达3.5米的碳化硅单晶生长设备整齐排列，2000多摄氏度的炉腔透出橘红色光亮，高温中正进行着神奇的化学反应——一块块碳化硅晶体正快速生长。晶体经过滚圆、整形、定向、切割、研磨、抛光等一系列工序后，一片片厚度0.5毫米、直径200毫米的薄圆片——8英寸碳化硅单晶衬底最终成型。这是国内大尺寸碳化硅生长与加工技术的又一标志性突破。

“近年来，山东大学坚持‘四个面向’，布局构建新一代半导体材料集成攻关大平台，强化学科交叉融合，组织骨干科研力量组成攻关团队，不断优化晶体生产工艺，推动创新链、产业链、人才链深度融合，取得了一系列重大技术突破，持续为高质量发展蓄势赋能。”山东大学校长、中国工程院院士李术才说。

服务国家重大战略，聚力开展集成攻关

新一代半导体材料是引领新一轮产业革命的关键材料，也是引领新旧动能转换、保卫国家安全的国之利器。作为国家创新体系的重要组成部分，高校如何助力我国在半导体核心材料领域换道超车，推动我国新一代半导体、集成电路等技术和产业快速发展？

2019年10月，山东大学新一代半导体材料集成攻关大平台应运而生。作为教育部首批支持建设的集成攻关大平台之一，该平台充分发挥学校在半导体材料研究领域的深厚基础优势，围绕国家战略及核心产业急需，承担战略科技任务，瞄准半导体材料技术未来发展方向，强化有组织科研，支撑我国第三代半导体产业高质量发展。

“大平台一成立就组建了由院士、专家组成的专家委员会，以及由国内高新技术企业技术专家组成的产业委员会，不断跟踪领域发展前沿，从我国核心产业中发现真问题、研究真问题、解决真问题。”新一代半导体材料集成攻关大平台主任徐现刚介绍。

碳化硅的生长与硅有很大不同。硅片不论是什么尺寸，需要的籽晶大小都类似。然而，碳化硅的籽晶需要完全一致的尺寸，即8英寸的碳化硅生长就需要8英寸的籽晶。“8英寸单晶的研发跟种庄稼一样，要有种子（籽晶）才能长出来。”大平台碳化硅团队成员陈秀芳形象地描述。

要生长8英寸的碳化硅单晶，需要利用已有6英寸籽晶，配合扩径坩埚设计和扩径的生长工艺，经过若干次生长和加工迭代过程，才能逐步生长到8英寸直径。整个扩径过程耗时较长，并且扩径工艺流程复杂，中间环节多，对各个环节的工艺控制和品质要求极高。

为助力突破“卡脖子”关键核心技术，学校一方面集中优势学科力量，充实平台的团队建设，加强科研攻关体系布局；另一方面创新管理制度，赋予平台人、财、事、物的高度自主权，保障平台有组织科研高效开展。2019年，大平台依托材料、物理、化学、微电子、控制、信息等学科，布局五项核心、十项紧密攻关任务，以新一代半导体单晶生长与衬底加工为攻关重点，组建起“小核心大网络”式科研攻关体系。此外，大平台实施PI制团队管理模式，单独下达教师岗位指标。