在合成车间,工作人员正进行三甲基铟液固分离操作。
河南承明光电新材料股份有限公司鸟瞰图。本版图片均为上官红亮 摄
□本报记者 王小萍 赵力文
照明用的LED,手机、笔记本电脑用的氮化镓充电器,高速公路出入口的ETC,卫星用的砷化镓太阳能电池……这些物品中都要用到光电半导体前驱体材料——高纯金属有机化合物(MO源)。
2016年,原本从事煤炭、铝土矿物流贸易的企业家王科峰,经过“惊险一跃”,从传统的大宗基础材料向高纯新材料领域转身,进入了光电半导体前驱体材料MO源领域,创办的河南承明光电新材料股份有限公司(以下简称“承明光电”)成为河南唯一、全球第六家MO源生产企业。2017年,投资1.5亿元的一期项目建成三甲基铟、三乙基镓和三甲基铝3条生产线,实现投产。2023年,投资2.5亿元的二期项目三甲基镓生产线动工,目前进入设备安装调试阶段。
“惊险一跃”的背后是什么?这家光电新材料领域的新秀有何发展秘诀?12月24日,记者走进位于渑池县的承明光电。
惊险一跃:从煤炭、铝土矿物流贸易到光电新材料
“上周,刚接待了三安光电、乾照光电两家光电半导体企业客户前来验厂。”承明光电董事长王科峰介绍,我们经受了全方位扫描式检查的大考,获得认可,成为他们的长期供应商。
回顾转型创业的历程,王科峰比喻是在爬一座陡峭的大山。在煤炭和铝土矿物流贸易领域摸爬滚打多年,凭着敏锐的商业嗅觉和对未来趋势的把握,王科峰感到,大宗基础材料行业面临严峻挑战,产品过剩、效益下降等问题会越来越严重。
在寻找新方向的过程中,王科峰注意到了三门峡市的一种稀有资源——金属镓。三门峡市有着丰富的铝土矿资源,还伴生着金属镓资源。当地的氧化铝龙头企业东方希望(三门峡)铝业、开曼铝业,通过技术攻关,能够以氧化铝生产过程中的分解母液和赤泥为主要原料提取金属镓。金属镓与砷、氮、磷等元素形成化合物就是第二代、第三代半导体材料。“我觉得发展光电半导体材料是个机会,决定转型进入这个领域。”王科峰回忆说,光电半导体材料正处于快速发展阶段,市场需求旺盛,前景广阔。于是,王科峰注册新公司,引进技术人才,生产第二代、第三代半导体的前驱体材料——6N级高纯金属有机化合物(MO源)。
这是“惊险一跃”。对于王科峰跨度极大的转型,不少人抱着怀疑的态度。项目一期建设的时候,有人质疑企业的资金实力,光电芯片圈的人士也不看好王科峰这个外行人进入。就在项目一期建设时,还发生了技术总监突然离职的事件,王科峰赶紧引进两拨儿技术团队救急。一波三折,最终项目一期建成投产。
“转型创业的过程非常艰难。”王科峰坦言,“我们面临着技术、人才、资金等多方面的挑战,但是,我相信,只要方向对了,就不怕路远。”
跨过门槛:“骑在虎背,穿越荆棘”
“说实话,企业想成功,天时、地利、人和都得具备。”王科峰感慨,“我原来是做物流贸易,转型进入光电半导体材料领域后,才知道科技型企业的门槛有多高。用一句话来概括:骑在虎背,穿越荆棘。”
在光电半导体材料领域,技术更新迅速,市场竞争激烈。没有技术,没有客户,怎么办?这是摆在初创科技型企业面前的头道大关。承明光电将科技创新作为发展的核心驱动力,以市场为导向,研判产业发展方向,持续加大产学研投入,确保研发资金的投入不低于10%,通过引进行业专家和技术人才,不断积累技术和客户,最终形成产品质量优势、成本优势和创新优势。
公司先后与中国科学院半导体研究所梁松团队、中国科学院过程工程研究所张红玲团队、中南大学易小艺团队合作,取得三甲基铝、三甲基镓在半导体领域的应用,碘代烷回收等多项科研成果。
“有时候,一个技术难题就能让我们陷入困境。”王科峰说,“但是,我们不能退缩,只能勇往直前。”为了攻克技术难关,承明光电的科研人员经常加班加点,反复试验,不断摸索。有时候,为了验证一个数据的准确性,他们需要连续工作数天甚至数周。正是这种不畏艰难、勇往直前的精神,让承明光电在科技创新的道路上不断取得突破。近期,MO源研发团队经过近8个月的努力,制备第三代半导体产业应用的重要材料——高纯二茂镁研发取得成功,对光通信、微波及超高速电路的发展有着重大意义。
依托“河南省MO源工程技术研究中心”省级研发平台,承明光电还与京东方华灿光电、乾照光电、聚灿光电、中国科学院半导体研究所、西安电子科技大学等企业和科研院所建立了长期稳定的合作关系,产品远销德国、韩国、日本等国家。通过合作,承明光电获得了技术支持、人才保障,为公司的创新发展注入了新的活力。
从大宗基础材料论“吨”卖到高纯材料论“克”卖,经过努力,承明光电取得了不少突破性成果,成为光电半导体材料领域的新秀。
“科技创新是一场没有终点的马拉松。”王科峰说,“我们将继续加大研发投入,不断提升产品的质量和性能,为光电半导体材料领域的发展贡献更多力量。”
延伸赛道:打造镓基材料产业基地
在光电半导体材料MO源领域取得初步成功后,承明光电并没有停止前进的脚步。王科峰深知,近年来,随着5G、物联网、人工智能等新兴技术的快速发展,对光电半导体材料的需求也日益增长,承明光电必须不断延伸新的赛道,拓展新的产品线。
有什么?可以做什么?优势在哪儿?这三个问题始终萦绕在王科峰的脑海中,让他不断思索企业持续发展之路。
“镓资源是不可再生的,同时,镓的产业化程度比较高。”王科峰认为,企业应强化镓资源成本优势,赋能产业优势,除了做好MO源,还要制造第二代、第三代半导体的衬底材料,比如,可用于红黄光LED、高速ETC、无人驾驶芯片的砷化镓衬底,用于5G基站、手机射频器件、快充充电器、激光雷达及探测器的氮化镓衬底。
承明光电规划未来3年至5年的发展:第一阶段,以MO源一、二期为突破,取得金属镓延伸产业政策支持,形成质量、成本、创新优势,快速实现规模效益;第二阶段,谋划以MO源三期——三氯化镓、氧化镓粉体、ALD前驱体材料项目为驱动,挖潜镓基原材料产业化优势;第三阶段,以镓基材料为基础,研发砷化镓衬底、氮化镓衬底,推进上游原材料战略供给和支持中游化合物光电半导体材料产业,中游化合物光电半导体材料企业支持下游芯片企业的技术、产品、成本服务,下游(市场)芯片企业带动上中游发展,形成产业互助互利、优势互补、协同发展三位一体生态产业链。
“我们的目标是打造一个镓基材料产业基地。”王科峰充满信心地说,“我们相信,只要坚持创新、不断进取,就一定能够实现这一目标。”
专家点评
科技领航协同奋进
□中国科学院过程工程研究所副研究员 张红玲
河南承明光电新材料股份有限公司在光电新材料领域的探索与发展,彰显出前瞻的眼光、敏锐的市场洞察力与务实的进取精神。
承明光电准确研判行业趋势,聚焦半导体材料关键支撑源材料——高附加值MO源产品的研发。同时依托本地金属镓资源优势,联动上下游合作,延伸镓基产业链。公司秉持“以市场为导向,研发市场所用;以客户为中心,创新客户所需”的理念,凭借敏锐的市场洞察力,精准把控行业脉搏,闯出一片新天地。
开拓创新意识和积极进取精神是公司技术突破的核心驱动力。MO源产品的纯度要求达到99.9999%,公司锐意进取,持续攻关,投入高比例研发资金推动科技创新,持续培育并形成了一支高专业技术水平的研发队伍。公司特别注重产学研深度融合,一方面积极引入科研院所的技术,为自身的科技创新注入新的活力;另一方面主动探寻技术成果的应用落脚点,推动新技术的转化,实现二茂镁和三甲基镓等多种MO源产品的产业化生产。
从行业发展前景来看,半导体薄膜材料应用广泛,MO源作为核心原材料,市场需求呈上升态势。以创新驱动发展的理念已成为承明光电的核心价值观,面对未来的机遇与挑战,公司要继续秉持科技创新与协作精神,在光电新材料领域持续深耕,为行业发展贡献更多力量。(本报记者赵力文整理)
企业名片
河南承明光电新材料股份有限公司成立于2016年3月,注册资金5000万元,位于渑池县先进制造业开发区,是集先进光电和半导体材料的研发、生产、销售于一体的高新技术企业,也是以当地金属镓为原材料延伸产业化的一家新材料企业。公司先后获评河南省科技型中小企业、河南省专精特新中小企业、国家高新技术企业等。