郝跃的个人简介

西安电子科技大学教授郝跃和他带领的宽禁带半导体技术科研团队，依托宽带隙半导体技术国家重点学科实验室，开展宽禁带半导体材料与器件的应用基础研究，实验室已成为国内外宽禁带半导体材料和器件的科学研究、人才培养、学术交流、成果转化方面的重要基地，是西安电子科技大学微电子学与固体电子学国家重点学科、“211工程”重点建设学科和国家集成电路人才培养基地的重要支撑。

敏锐洞察微电子前沿

上世纪，信息科学技术蓬勃兴起，作为信息时代技术基础的集成电路——微电子技术成为大热门。彼时，在微电子领域已崭露头角的郝跃却敏锐地感觉到，传统的微电子技术研究已经遇到了问题。

以硅为半导体材料的集成电路技术基础研究成为关注的核心。一方面，随着集成电路的集成度每18个月翻一番，使半导体器件和材料基础研究高度依赖于工艺条件，高校的优势慢慢丧失；另一方面，随着相关技术产业化和行业市场的迅猛发展，集成电路技术的开发应用已迅速成为企业的天下，高校乃至研究院所都很难成为主导力量。

寻找新的方向，是学术带头人郝跃直觉到的内在要求。他把目光转向化合物半导体，并最终聚焦到国际上刚起步的宽禁带半导体材料——氮化镓、碳化硅。他看到，宽禁带半导体材料研究可以把电子学与光学紧密结合，必然具备单纯的电子学或光学不具备的优势，同时也有很高的学术和应用价值，容易形成先发优势。

2000年前后，郝跃到美国进行学术交流，他留心考察了美国相关研究的最新动态，发现他们的氮化物宽禁带半导体材料研究也还处于起步阶段。这更加坚定了他的决心。回国后，他毅然宣布，全面转向新的研究方向，宽禁带半导体材料与器件。

据实验室的青年教师马佩军回忆说，这无异于一颗重磅炸d，在学院里引起了不小的震动，很多人都无法理解。当时作为郝跃老师的博士研究生，马佩军也觉得非常突然和吃惊。宽禁带半导体是个新鲜事物，没有人能预料它的发展前景。一没有研究基础，二没有经费支持，在马佩军看来，这一新的未知领域充满风险。

尽管争议很大，但是郝跃非常坚决。没有经费筹措经费，没有条件就创造条件，举全力投入。同事和学生们都感叹，郝老师胆识过人，决策果断，他看准的事情绝不拖泥带水。

短短几年的时间就已证明，当初郝跃带领他的团队爬上的这座山头是个宝藏。氮化镓、碳化硅化合物半导体材料，也就是宽禁带半导体材料，很快被定义为“第三代”半导体电子材料，它翻开了世界微电子学科和微电子产业全新的一页。

自主搭建创新平台

刚开始关于宽禁带半导体材料氮化镓的研究，摆在郝跃面前最大的问题是没有材料生长设备。引进一套设备，当时需要700万元到800万元。然而由于没有研究基础，还不能申请国家的经费支持。

怎么办？郝跃决定不等不靠，自己搭建一套设备。他从手中的项目经费中挤出部分经费，又自己垫资，东拼西凑，终于凑到200万元，由此开始了自主研发并搭建材料研制平台的艰苦历程。

用这200万元购买零部件，团队成员自己动手设计与搭建设备。万事开头难，郝跃鼓励大家说，最痛苦的时候，也是最有希望的时候，等日子好过了，我们就要有危机感了。

2002年，在郝跃的领导和指导下，第一代MOCVD（有机化合物化学气相淀积）设备研制成功。当时毕业留校直接参与了设备研发的青年教师张进成，回忆起那段“带着学生从焊板子开始”的往事，感到更多的是成就感。这套后来被张进成笑称为“作坊”式的设备，满足了材料生长、表征、测试等最基本的研究需要，很快就生长出了具有国际先进水平的GaN（氮化镓）基外延材料。团队成功迈出了具有关键意义的第一步。

与此同时，全世界范围内，宽禁带半导体的时代很快到来了。学术界与产业界逐渐认识到，GaN电子器件是制造高功率微波毫米波器件的理想材料，在新一代无线通信、雷达与导航测控等航天、航空平台设备中，具有重大应用前景。只是GaN材料缺陷密度相对较高，这是长期制约GaN电子器件发展的瓶颈。

郝跃带领他的团队系统研究并揭示了GaN电子材料生长中缺陷形成的物理机理，独创性地提出了脉冲式分时输运方法、三维岛状生长与二维平面生长交替的冠状生长方法，显著抑制了缺陷产生。

正是基于这种创新生长方法的固化集成，团队成功建立第一代自主国产化的MOCVD系统和低缺陷材料生长工艺，并于2005年和2007年迅速更新为第二代和第三代，解决了高性能GaN电子材料生长的国际难题，推动了GaN材料生长技术与核心设备的应用。团队自主研发的MOCVD系统及关键技术已成功产业化，应用于GaN半导体微波器件和光电器件制造企业，已累计实现产值2.1亿元。他们自主制备的高性能GaN电子材料自2003年起批量应用于国内多家研究所与大学，以及日本、新加坡等国家的一些科研机构，被国际用户评价为“特性达到了国际前沿水平”。似乎就在朝夕之间，郝跃教授与他的团队一下拿出一批有显示度的成果，震动了整个微电子领域。

成果转化彰显价值

2002年，GaN高亮度蓝光LED器件在郝跃的实验室成功问世。这种新工艺具备传统发光器件不可比拟的节能等优越性。郝跃预测到该项成果巨大的市场潜力，着力推动技术转让与成果转化。

然而事情一开始并不十分顺利，显然这件新事物的价值还不为市场所认识，没有引起足够的重视。郝跃认为，再好的成果，如果“养在深闺人未识”，没有实现其应有的价值，就不能算最后的成功。不等不靠，郝跃决定主要依靠团队自己的力量，将这项成熟的技术尽快转化。

2005年，团队以少额技术股份转让该项成果，以实验室为技术依托，成立西安中为光电科技有限公司，成功实现了蓝绿、紫外LED的产业化。

此外，他们自主建立的国产化GaN微波毫米波功率器件填补了国内空白，打破了发达国家的技术封锁与禁运，已开始试用于多项雷达和测控国家重点工程，推动了我国宽禁带半导体电子器件的跨越发展和应用。

高质量的GaN（氮化镓）和SiC（碳化硅）材料外延片批量提供企业和研究所使用；微波功率器件已经开始用于国家重点工程；GaN的LED成果已经成为陕西省半导体照明的核心技术；微纳米器件可靠性技术对推动我国高可靠集成电路发展发挥了重要作用……随着多项成果应用于国家和国防重点工程，郝跃带领团队的研究工作得到了国内外的广泛关注，科研水平和学术地位不断提升。

在解决国家重大战略需求方面，团队注意到半导体器件可靠性一直是航天、航空等系统中突出的薄弱环节。美国阿里安火箭100多次发射中有过8次失利，其中7次都是由个别器件故障导致的。随着电子系统复杂度的日益提高，器件可靠性问题越来越突出，对我国更是如此。

郝跃多年来一直关注着这个技术难题。从上世纪末开始，团队在他的领导下系统研究了多种半导体器件的退化与失效机理，提出并建立了相应的模型，系统揭示了半导体器件退化与失效的物理本质。该项成果获得了1998年的国家科技进步奖三等奖。

早在2001年，团队首次提出并建立了高可靠性的自对准槽栅半导体器件结构与制造工艺，使器件可靠性提高近2个数量级，被评价为“槽栅器件是一个很有前途的结构，可改善热载流子效应，从而提高器件可靠性”。这项成果成功用于知名集成电路制造商——中芯国际公司高可靠集成电路大生产。该项成果还获得了2008年的国家科技进步奖二等奖。

“微电子不微”，这是郝跃常挂在嘴边的一句话。微电子技术是一个国家核心竞争力的体现，是国家综合国力的标志。他说，作为科研工作者，要承担起自己的使命。

面向未来，郝跃一方面密切关注着学科前沿此起彼伏的热点，一方面反思着团队持续发展中面临的一些自身的问题：数理基础要进一步巩固和加强，创新性思维有待进一步培育，科学的精神、激情与活力需要进一步激发……他似乎总有一种时不我待的紧迫感。

西安电子科技大学南校区一片美丽的草坪上，一座巨石巍然耸立，上书“四海同芯”四个大字雄浑苍劲，似乎诉说着西电微电子人的执著与奋斗，梦想与追求。

露笑 科技 最近有点火啊。

在老师们骂他是骗子、“露笑 科技 把人整笑了”后，露笑 科技 也迎来大跌，跌了20%左右。

股吧、雪球众人都各持己见，论战不休。

但是并没有业内人士出来说道说道这个，这就有点神奇了。

行外看热闹，非专业人士说的东西，大家要有一些判断。

现代科学的发展进步，其实已经到了普通人很难理解的程度了，不信你看看下面这个“标准模型”的公式：

要是你不懂这个标准模型的话，第三代半导体，你也就是连入门都说不上了。

不知道老师们懂不懂这个啊。

01

首先简介一下第三代半导体

1. 导体和半导体

量子力学认为，组成物质的原子是由原子核和电子组成的，电子以电子轨道的方式在核外运动。

原子和原子组成物体时，会有很多相同的电子混在一起，这个相混的过程就是化学反应，形成化学键，就产生了新分子。

但是两个相同的电子没法呆在一个轨道上，为了让这些电子不在一个轨道上打架，于是很多轨道就再分裂出好几个轨道。

可是这么多轨道，一不小心挨得近了，就会挤在一起，形成宽轨道，这个宽轨道，就叫做能带。

有些宽轨道上，挤满了电子，电子就没法移动，宏观上就表现为绝缘，这个就叫做价带。

而有些款轨道，则空旷的很，电子大把空间自由移动，宏观上就表现为导电，这个就叫做导带。

固体里面充满了价带和导带，价带和导带之间往往是有间隙的，这个间隙就叫做禁带。

导带和价带之间挨得很近，那么电子就可以毫不费力地从价带变更车道到导带上，这就是导体。

如果稍微离得远了点，电子自身就不能跨过禁带，但是如果也不是离得非常远，禁带在5ev内，那么给电子加个额外能量，电子也能跨过禁带，这就是半导体。

假如禁带大于5ev，那基本就歇逼菜了，电子在普通情况下是跨不过去的，这就是绝缘体。

当然，凡事都有例外嘛，如果能量足够大，别说5ev的禁带，就是5000ev的禁带也能一冲而过，这个就叫击穿场强（这个东西很重要，不信继续看下去）。

当然，禁带越宽，击穿场强越高。

击穿场强越高，就越耐草。

2. 第三代半导体

不要被第三代给吓着了，哈哈。

第三代半导体，严谨地来说，叫做宽禁带半导体，也就是禁带宽于现在的硅基半导体。

按照半导体材料能带结构的不同，禁带宽度如果小于2.3ev，那就是窄禁带半导体，代表材料有：GaAs、Si、Ge、InP（有读者可能不了解化学，这几个材料翻译成中文就是：砷化镓、硅、锗、磷化铟）。

如果禁带宽度大于2.3ev，那就叫做宽禁带半导体，代表材料有：GaN、SiC、AlN、AlGaN（中文名：氮化镓、碳化硅、氮化铝、氮化镓铝）。

由前文分析，我们可知，半导体禁带宽度越大，则其电子跃迁到导带需要的能量也就越大。

呵呵，那当然击穿场强也越大了，这意味着材料能承受的温度和电压更加高。

由此可知，宽禁带半导体和集成电路，也就是和逻辑芯片，没有什么太大关系了。

逻辑芯片的核心在于怎么把晶体管做小，也就是制程提高。

而电力电子器件、激光器，则是怎么考虑承受更高的电压、电流、频率、温度，然后有更小的电力损耗，以应用在各种恶劣环境和大功率环境下。

想的是怎么耐草的问题。

所以，宽禁带半导体大展身手的地方，在电力电子器件、激光发生器上。

目前比较有希望的两种材料是碳化硅和氮化镓，其他的长晶很困难。

碳化硅主要用在功率器件上，现在最热的就是用在电动车上，因为带来电力损耗减少，能够提高电动车的续航。

以后在光伏和风电发电中，用上碳化硅的话，也能够提高发电效率，促进度电成本下降。

所以在这么一个政治家推动的电气化时代，其需求是很迫切的。

氮化镓则主要是用于微波器件上，比如5G基站的射频芯片就要用到它，否则效果就比较差。

特别是军方的电磁对抗，更加需要氮化镓，来增加单位微波功率。

在5G时代，氮化镓是不可或缺的。

02

露笑是个大坑吗

国内的话，研究宽禁带半导体主要有3个流派，中科院物理所、中科院上海硅酸盐所、山东大学，最主要的研究方向就是宽禁带半导体衬底的晶体生长。

因为这个行业最源头的，以及最难的，就是衬底片的制造。

就像硅基的半导体，要是没有硅片，那做毛个芯片呢？

这三个流派都是90年代开始就开启研究了，起步时间和国外是差不太多的，读者有兴趣可以自行搜索下他们的论文。

中科院物理所是陈小龙领头，成立产学研转化的企业是天科合达。

这个企业去年撤回了IPO，有些奇怪。

坊间传闻，据说是陈小龙出走了。

天科合达的金主是新疆生产建设兵团，控股方是天富集团，A股的影子股是天富集团控股的天富能源，占了10.66%的股份。

山东大学是徐现刚领头，产学研的企业是山东天岳。

原本的领头人是徐现刚的老师蒋民华院士，遗憾的是这位大佬不幸于2011年逝世，事未竟而身先死，科学真的是烧人的事业啊。

这里向领路的大佬致以崇高的敬意！

山东天岳前段时间参加了上市辅导，相信很快就会跟大家在A股见面。

大家对他的热情也是非常高涨啊，穿透下来只有他股权2%的柘中股份都被资金顶了7个板。

中科院上海硅酸盐所，则是陈之战领头。

陈之战之前在世纪金光干过，后来20年5月份，和露笑 科技 走在了一起。

这个露笑 科技 ，算是最近的股吧热门了。

涨了一倍之后，前几天就出来自媒体的老师们在微信公众号、抖音等平台出来说，这是家蹭热点的骗子公司。

对比大家一定要有自己的判断，要知道这些老师并不是业内人士，很有可能不懂技术，只是翻了一下二手资料。

露笑 科技 曾经追逐热点，投资的锂电池、光伏也都失败了。

但是并不能以此推导出他的管理层就是坏家伙。

露笑 科技 原来的主营业务漆包线，是人都知道的传统行业，竞争激烈，管理层当然也知道这是没有什么前途的。

谋取转型，某种程度上说明管理层是有进取心的。

但转型是困难的，踏足一个未知领域，哪有这么简单。

这个头疼的东西，山西的煤老板们最清楚了。

而做一级投资的都知道，热门行业的好项目，是拼爹的玩意儿，要各种关系、资源的，那个东西是你手上有钱就能投的进去的吗？

但是如果没有投到厉害的公司身上，那大概率是要被有爹的给干死的。

在低潮期捡漏，像高瓴投腾讯、段永平投网易，都是高难度动作，传奇故事，需要天时地利人和来配合，这种机会不仅是少，而且非常难把握。

碳化硅这个东西嘛，以往并不是很热，因为商业化应用的领域没有出来。

陈小龙在媒体采访时就曾经透露到，天科合达在成立后的10多年里未曾盈利，给投资方和团队都带来了非常大的压力。

而美国军方扶持起来的CREE，就算有军方爸爸，但是在2016年的时候也顶不住，想要把企业卖给英飞凌。

而电动车领域里，就在2020年，特别疫情期间，大家还怀疑，补贴退坡之后，会不会就面临死亡了。

当时还有人专门写了《预言一场电动爹大逃杀》来看空呢。

那你们想想，碳化硅器件目前最好的应用场景，在去年都还是这个熊样，谁又会多留意碳化硅呢？

当时的大热门还是功率器件的国产替代，是硅基的IGBT、MOSFET，是斯达半导体、新洁能。

所以20年露笑 科技 找到陈之战，或许和以往的投资，有些不同吧。

国内碳化硅衬底还局限在二极管的应用，芯片质量主要来自于衬底，也因此几乎国内SiC器件都来自国外。

目前碳化硅四寸片，做的比较好的是天科合达、河北同光以及山西烁科等几家企业。

但是六寸量产（每个月稳定出货量在几百片）的厂商，目前还基本没有。

也就是说，三大流派其实还是半斤八两，都还需要突破，否则华为怎么对天科合达和山东天岳都一起投资呢？

当下这个阶段就是，谁能率先突破，谁就会享有先发优势，并在行业景气的助力下，实现超额收益，获得市场的估值溢价。

或许当合肥露笑半导体的碳化硅衬底片出来后，华为也会进来投资一笔呢。

合肥市政府号称最牛风投，人家可不是傻子。

至于说露笑 科技 没有技术积累，这真不知道怎么说，陈之战大哥和他的团队、学生已经研究了20多年了。

很可能是，露笑 科技 的蓝宝石业务部门，19年在给中科钢研代工碳化硅长晶炉的时候，突然发觉这是个有戏的行业，随后才找到了陈之战。

总之，对于露笑 科技 ，大家要有自己的判断，核心点有且只有一个，陈之战团队能不能扎下根来。

最后，做个总结。

君临认为，目前碳化硅的投资，最好的应该是衬底环节，这个环节现在产能不足、壁垒极高。

而衬底的企业，则主要是看已经研究了20多年的国内三大流派旗下企业。

按照中国的科研环境、功率器件企业发展状况来说，其他的团队压根没法分杯羹。

材料技术是积累出来的，烧人烧时间，更加烧钱。

现在行业热了再来开始研发，短时间根本不可能见效。

中科院的两个研究所，山东大学蒋院士的团队，科研的资源肯定是最丰富的，但是人家陈小龙都说压力很大，所以别的团队申请科研基金都不容易。

露笑 科技 说9月份能试生产，年底批量生产，而且是6英寸的，有陈之战在，应该不是讲大话。

一旦衬底片年底真的量产了，那就是国内领先了，以国内资金对 科技 的热度，自然会有神秘的东方估值力量。

宽禁带半导体领域里，全球都还是在懵懵懂懂的阶段，咱们和美国虽然有差距，但也不是这么大。

特别是他的主要应用领域，新能源发电、新能源 汽车 、5G通讯、航空航天、电磁对抗，咱们国家都是最大的应用市场和制造商，特别是光伏、风电、电动车、5G这些大规模民用的领域。

技术的进步还是源自经济利益的驱使，产业的需求对于技术进步的作用是最大的。

所以宽禁带半导体的投资在目前是大有可为，很有可能在我们国家诞生全球龙头，这个想象空间大不大？

至于氮化镓等材料，以及外延、器件设计制造等环节，行业本就是新兴的，肯定也是有大机会的，君临会在后续的跟踪文章中持续输出，带领读者彻底搞定这个领域。

之前有机会和安森美半导体接触过相关方面，可以说作为领先的电源管理产品供应商之一，其所支持的宽禁带电源设计, 有着较为完整的器件生态系统，包括了SiC二极管和SiC MOSFET、GaN HEMT、 SiC和GaN驱动器及集成模块等等器件。方案内涵盖的产品往往能效更高、损耗更低和重量更轻，能够广泛地应用于多种用途，常见的有太阳能，电动汽车充电等。如果你想了解更多关于安森美半导体宽禁带方案及产品的话，不妨上他们官网看看。

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