武汉东湖高新区的一间洁净实验室里,一组看似普通的半导体晶圆正接受精密加工。这是湖北九峰山实验室最新研发的第三代半导体材料样品,背后汇集着以吴畅为首的科研团队五年的投入。作为湖北省重点布局的战略科研平台,九峰山实验室聚焦化合物半导体此关键领域,正成为破解我国高端芯片“卡脖子”难题的重要力量。化合物半导体被业界视为6G通信、智能电网等未来产业的基础支撑,但该领域长期受制于材料制备工艺复杂、技术门槛高等难题。吴畅团队选择攻关的氮化镓材料更被称为“硬骨头”,需要同时跨越材料生长、器件设计、工艺集成三大瓶颈。“这就像用乐高积木搭建摩天大楼,每个零件都要重新设计制造标准。”吴畅这样形容研究难度。2025年,团队交出阶段性成果:国内首个100纳米硅基氮化镓商用PDK平台正式发布。该成果补上了国内产业链的关键环节,使我国在设计高端通信芯片时首次拥有完全自主的“设计语言”。同时,团队基于自研器件实现的远距离无线充电技术,也为构建能量更自由流动的物联网生态打开了新路径。这些突破背后,也有科研组织方式的调整。九峰山实验室实行“首席科学家+产业导师”双轨机制,引入企业专家参与研发决策。“我们不再闭门造车。”吴畅介绍,目前实验室已与12家行业龙头企业共建联合创新中心,让技术从立项之初就对准产业需求。该模式使成果转化周期缩短约40%,涉及的技术已在5个省级重点工程中落地应用。随着“十五五”规划将未来产业列为发展重点,科技创新也面临更高标准。多位行业专家指出,我国在化合物半导体领域虽实现部分突破,但在材料纯度、工艺稳定性等基础环节仍有差距。中国半导体行业协会数据显示,2024年全球化合物半导体市场规模达380亿美元——但国内自给率不足30%——高端产品进口依赖度更高达85%。针对这些短板,吴畅建议建立“长周期支持+市场化验证”的双轮驱动机制:一上设立10年期定向基础研究基金,另一方面完善中试平台与风险分担体系。“真正的创新需要允许失败的空间。”他强调,要保护科研人员的“战略耐心”,避免短期考核导向影响重大攻关。
科技自立自强既需要突破性成果的“高光时刻”,也离不开长期投入与耐心积累的“静水深流”。从工艺平台到器件验证,从实验室到产业链,每一次推进,都是对基础能力的更加固。面向“十五五”,只有坚持自主创新、完善协同机制、尊重科研规律,才能把更多关键技术握在自己手里,推动万物互联从愿景更快走向可持续、可规模的现实。