随着生产及科学技术的发展，功能晶体材料逐渐从天然晶体发展为人工晶体，对单晶的尺寸、质量和数量的需求都日益增长，尤其是半导体单晶，更是成为了继人造宝石和人工水晶后生产规模最大的商品晶体。不过半导体领域技术壁垒高，我国多数企业仍处于自力更生的探索阶段，各家都采用自己的工艺路线，国内几大衬底厂商各自为政，行业上并没有统一的标准，这对于行业的长期发展不一定是好事。此时适当的信息交流，不仅有利于行业的快速发展，对于新进入该领域的新兵来说，也能让他们少走一些弯路。

2021年1月7日，“全国高纯粉体与晶体材料创新发展论坛”在广东省珠海市盛大开幕，本届论坛由粉体圈主办，多位来自人工晶体及半导体技术领域的专家学者、企业代表出席会议。论坛共包含16个重磅报告，报告专家通过多个角度为我们描绘了高端功能晶体领域的前景，同时也为业内企业指明了一些研发和生产的方向，以下是本次会议的回顾：

珠海真理光学仪器有限公司总经理张福根博士致辞

邹广田院士-《高速生长CVD金刚石单晶及其应用》

（吉林大学超硬材料国家重点实验室珠海分实验室）

金刚石单晶是无与伦比的极限材料，是各种优异性能的集大成者，因此一直以来都是晶体材料中最受关注的材料之一，尤其是在半导体领域中，更被业界誉为“终极半导体”，未来有希望发展为千亿量级的市场。报告中，邹广田院士从金刚石的各项特性出发，分析了金刚石在各个领域的应用优势，并对CVD金刚石单晶生长的关键技术做了阐述，为金刚石的未来描绘出了美好的前景。

徐永宽副院长-《关于碳化硅单晶制备技术及产业发展的几点拙见》

（天津理工大学功能晶体研究院）

碳化硅单晶的优异性质（宽禁带、高导热系数、低介电常数、优异抗辐射能力）使它在电力控制用功率器件材料、高耐压的高频器件材料等方面有巨大的应用潜力，但同时也使它的生长条件变得极为苛刻，很难长出大尺寸的优质碳化硅单晶。报告中，徐永宽院长对碳化硅单晶材料的应用领域和市场前景、碳化硅单晶材料制备工艺路线、国内外现状等进行简述，并针对碳化硅单晶材料产业发展提出自己的见解。

穆文祥博士-《宽禁带半导体氧化镓晶体和器件研究进展》

（山东大学、晶体材料国家重点实验室）

氧化镓是一种能以低成本获得大尺寸、高质量、可掺杂块状单晶的超宽禁带半导体材料（4.8eV）。因此与碳化硅和氮化镓等半导体材料相比，氧化镓在更高功率的应用方面具有独特优势，如超高压电力电子器件、射频电子发射器、深紫外光电探测器等。报告中，穆文祥博士对具备热力学稳定相的β-Ga₂O₃的性能优势、单晶生长加工方法及其难点、最具前景的应用领域进行了简述。

薛冬峰教授-《功能材料多尺度结晶研发》

（中科院深圳先进技术研究院）

稀土是极其重要的战略资源，能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料，比如说稀土晶体就凭借独特的发光特性成为国防和民用尖端科技领域中的关键材料质之一，是高效利用稀土资源的重要方向。报告中，薛冬峰教授概括了稀土具备的多种特殊性能，如光、电、磁、化学等，并对其在信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设中的应用前景进行了简述。

王海丽教授-《闪烁体在医学检测领域中的应用》

（北京中材人工晶体研究院有限公司）

闪烁晶体是一种能将Χ、γ射线或其它高能粒子的能量转变成可见光或紫外光的功能晶体材料，因此被广泛应用于高能物理、核医学成像、工业无损探伤、地质勘探和安检等领域。报告中，王海丽教授对医用检测设备CT、PET/CT闪烁体的国内外发展现状、发展我国该类闪烁晶产业的主要任务及存在问题进行评述。总得来说，国内医用闪烁体市场相当可观，但还需要更多的努力，争取在技术上有更多的突破。

邱明波博士-《半导体晶体材料放电加工技术研究》

（南京航空航天大学）

作为下半场的第一个报告，邱明波博士为我们介绍了一种新颖的半导体加工方式——放电加工。据悉，这种加工方式能够利用电能和热能进行加工，加工时工具与工件并不接触，而是靠工具与工件间不断产生的脉冲性火花放电，利用放电时产生局部、瞬时的高温逐步蚀除具备导电性能材料。一旦克服半导体晶体电阻率较高这个难题，该技术必能很好地应用于制备具有复杂的曲线、型面的半导体零件。

徐家跃教授-《光电晶体下降法生长及其产业化》

（上海应用技术大学）

光电晶体是主要利用光电转化的功能晶体，种类很多，包括光学晶体、激光晶体、非线性光学晶体、电光晶体、压电晶体、闪烁晶体和磁光晶体等。报告中，徐家跃教授为我们介绍了几种关键晶体的合成工艺（尤其是坩埚下降法）及其应用，并重点介绍了研究团队在生长工艺上的一些创新点及近年来取得的成绩。

李显坪技术副总-《99.99999%（7N）高纯砷制备技术及其应用》

（扬州中天利新材料股份有限公司）

砷化镓晶体是关键的化合物半导体材料之一，它的生长需要依赖于单质砷、镓的物理化学反应，原材料纯度越高，就越能显示出材料的本征特性，因此一般都要用6N或7N级别的单质砷来制备。报告中，李总除了分享高纯砷的制备技术外，还介绍了超纯砷化镓粉体与晶体的制备及其在半导体领域的应用等内容。

赵有文博士-《磷化铟单晶衬底材料的批量生产及在半导体领域的应用》

（中科院半导体研究所、珠海鼎泰芯源晶体有限公司）

磷化铟是第二代半导体材料之一，具有电子迁移率高、耐辐射性能好、禁带宽度大等优点，不过磷化铟晶圆的制备技术门槛很高，因此市场参与者较少。报告中，赵有文博士为我们讲解了磷化铟单晶生长技术和衬底制备技术的原理、发展历程和现状，以及垂直温度梯度凝固法（VGF）生长低位错磷化铟单晶的技术优势、存在的问题及面临的挑战等。

吴亮教授-《高质量、大尺寸AlN单晶生长及其应用前景展望》

（上海大学，奥趋光电技术（杭州）有限公司）

氮化铝是第三代半导体材料之一，是它们之中的直接带隙中禁带宽度（6.2eV）最宽的一个，具有极为优良的光、电、声、机械性质，被成为是做传感器最好的材料。不过AlN单晶的制备难度极大，成本也很高，因此对于商业化来说是个大挑战。报告中，吴亮教授为我们梳理了AlN单晶不同的生长路线以及影响长晶质量的各种因素，并介绍了他们团队近年来在AlN单晶生长上取得的一些成绩，包括前后三代不同工艺的优势及不足，以及通过不同路线得到的产品的特殊用途。

张昭宇教授-《化合物半导体在光纤通信激光器上的应用现状及前景》

（香港中文大学（深圳）理工学院）

光纤通信是当今最主要的有线通信方式，报告中张昭宇教授从为何选用GaAs或InP应用于光纤通信激光器出发，讨论了这两种材料相较其他光电材料本身物理化学性能的优劣以及用这两种材料制成激光器器件的难点，并在分析目前产业走势的前提下，预估这两种材料在激光器应用上未来的几个可能发展方向，最后着重介绍硅基单片集成的材料、器件、集成等的几种解决方案。

邓丽荣博士-《3C-SiC半导体材料基因学特性与应用》

（西安科技大学材料学院）

碳化硅具备多种优异性能，而在半导体领域尤其重视它的电学性能。不过碳化硅虽然具备高效率、高功率密度的优点，但成本相对比较高，相对于以往的Si材质器件功率器件，SiC在性能与成本间的平衡以及对高工艺的需求成为了它是否能真正普及的关键。报告中，邓丽荣博士从晶体学层面分析了导致SiC结构变化的关键因素及其对性能的影响，强调了粉体原料对生长高质量碳化硅晶体的重要性。

李雪冰博士-《高纯粉体领域颗粒检测所面临的问题和展望》

（丹东百特仪器有限公司）

粉体的品质对晶体材料的品质极其重要，但由于在产业上缺乏统一的标准，人们在检测原料时不仅会因为不同检测技术上的差异而感到困惑，也会因为粉体材料在微观和宏观形态上的差异而无法判断数据是否可靠。报告中，李雪冰博士强调了产业化产业的检验标准，不能只重视数据漂亮与否，而是要与应用端挂钩，看清真正的工艺需求是什么。

张福根博士-《国产激光粒度仪技术性能的超越式进步》

（珠海真理光学仪器有限公司）

由于我国粒度仪起步较欧美国家较晚，因此很多人都会认为国产粒度仪与国际水平仍有差距，但张福根博士对此抱有不同的看法，他认为目前国产激光粒度仪对比进口激光粒度仪已毫不逊色。报告中，张福根博士汇报了近几年真理光学在激光粒度仪上取得的一些突破性进步，并对粒度分析过程中遇到的几个难题进行解析。

冯平仓博士-《超前研发应对周期性或突发经济危机》

（四川瑞驰拓维机械制造有限公司）

去年爆发的新冠疫情让各个行业都受到很大的冲击，许多企业也因此破产倒闭，因此如何增强企业的抗风险能力成为了2020年和2021年的大课题。报告中，冯平仓博士以风趣幽默的语言，为我们展现了一名原“海归打工仔”是如何从零开始创业，结合丰富的项目经验，把设备当成艺术品来做，最终打造出可靠民族品牌的经历。

张扬博士-《单分散易流动CeO2晶体微球颗粒的低温快速制备方法研究》

（华南理工大学化学与化工学院）

二氧化铈（CeO₂）是稀土元素铈中最稳定的氧化物，因具有独特的储放氧功能，以及高温化学稳定性和快速氧空位扩散能力，很适合作为性能优越的高温氧敏材料。报告中，张扬博士对二氧化铈的重要前驱体碳酸铈的沉淀法合成过程中的反应结晶过程机制做了总结归纳，并分析了碳酸铈颗粒行程过程内部结构变化规律和关键过程影响条件。

结语

就如张福根博士在致辞中所说的一样，虽然现在是整年最寒冷的时刻，但带来希望的春天就在不远的将来，对于我国的半导体产业来说也是如此。中国第三代半导体产业的未来，需要各位齐心协力，每一点的进步都是帮助我国半导体行业走出寒冬的重要力量。

最后，感谢各位参会代表的积极响应，让本次珠海晶体材料论坛得以顺利落幕。2020发生了很多事，转眼间已是庚子年的尾巴，在这一年间除了学会要珍惜眼前外，更重要的是要不断地去努力实现自己的目标。在此，粉体圈祝大家在新的一年都能够找到理想的发展方向、万事如意！

粉体圈 小榆