日前，第二届“海聚英才”全球创新创业大赛落下帷幕。大赛吸引了来自全球19个国家和地区的4000余个项目参赛，涵盖集成电路、生物医药、人工智能、电子信息、汽车、高端装备等重点产业。经过激烈角逐，决选出的20个项目分获金、银、铜奖，嘉定企业上海新硅聚合半导体有限公司（以下简称“新硅公司”）“5G高性能材料与芯片技术”项目荣获铜奖。
新硅公司如何从4000余个项目中脱颖而出？
这支硬核团队究竟有何秘籍？
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走进新硅公司，一块圆形薄片格外引人注目。“最外面一层就是异质晶圆，它的厚度只有一张纸的十分之一，凭肉眼几乎无法分辨。”公司首席科学家、董事、创始人欧欣介绍，作为一家致力于异质集成材料衬底研发、生产及销售的高技术企业，新硅公司目前主要产品有单晶薄膜异质晶圆，可为5G高性能射频芯片、光子芯片等提供高端异质材料技术和产品支撑。
单晶薄膜异质晶圆
目前，航空航天、汽车产业、物联网、移动通讯等产业对芯片的需求无处不在。而在半导体行业里，晶圆无疑是一切的开端——半导体芯片就是由晶圆加工而成的。
“以前的半导体材料都是单一衬底，我们现在做的是一种新型半导体材料，可以把不同材料组合在一起，实现器件的更高性能，比如频率、带宽等，更好地满足5G通讯的需求。”欧欣表示，目前芯片有两种不同的发展路径，一是延续传统的摩尔定律，即通过缩小器件尺寸来提升性能，“比如现在的14纳米，未来进入7纳米、3纳米，但是这条路线对光刻机的需求和要求非常高，目前属于国内的短板。”
为此，欧欣和团队选择了另一条路线：绕道摩尔定律，开辟新赛道——研究后摩尔时代的颠覆性技术，即“异质集成”技术，实现弯道超车。“我们通过半导体材料的创新，在保持器件尺寸不变的情况下，把器件的性能提升到原来通过尺寸减小才能达到的水平。”
异质集成技术可以充分利用不同功能材料的特殊结构和性能，一方面可以制造频谱更宽阔、功能更丰富、性能更优异的微电子和光电子器件，另一方面可以实现分立器件的单芯片集成，推动电子系统向小型化、集成化方向发展。
说到这儿，欧欣打了个比方，“异质集成就像杂交水稻一样，通过不同基因的组合，水稻可以实现‘既和又’的作用。我们通过不同半导体材料的组合，器件可以既有这种性能，又有那种性能，意义十分重大。”
从外表看，传统半导体材料的厚度约500微米。团队将最表面的一层纳米级厚度薄膜“切”下来，再转移到新的衬底材料上，就形成了“杂交”的过程。“虽然这一层的厚度只有传统材料的千分之一，也就是500纳米，但它可以通过和下面衬底的组合，实现更高的器件性能。”欧欣解释，不仅如此，整个材料的价值还将成倍提升。
异质晶圆
这一听起来有些“神奇”的技术，团队为此已深耕多年——2014年底，欧欣博士从德国留学归来，组建团队开展技术攻关；2020年底，实现研究成果转化，新硅公司在嘉定落地生根，开启产业化之路。
欧欣博士
“我们的发展离不开上海嘉定的大力支持。”欧欣说，他本人及团队和嘉定都非常有缘分。“来上海读博士第一天，我的老师就开车带我来到嘉定，当时他在这里创业。如今，我们团队成员大多也落户嘉定。我们在嘉定持续推动项目的工程化和产业化，实际上也有传承的关系——在这片创业的热土上，实现共同的梦想。”欧欣感慨道，回望过去几年，遇到的困难不计其数，好在他们没有放弃。
“希望这项技术的‘星星之火，可以燎原’，从这个点开始发散，推动国内半导体材料与器件技术的革新。”欧欣表示。
