我国半导体材料碲锌镉制备技术新突破 承禹新材成绩斐然

我国前沿半导体材料碲锌镉制备技术取得新突破 承禹新材成绩斐然

日前，安徽承禹半导体材料科技有限公司（简称“承禹新材”）获得中国科学院半导体研究所关于第三代前沿半导体材料碲锌镉单晶棒及晶片的检测检验报告。其结论和数据显示，承禹新材制造的碲锌镉单晶棒及晶片，在红外透过率等综合参数性能、产品良率、晶棒及晶片尺寸规格、尤其是3英寸的全单晶圆片等几项关键指标方面，均处于国内同行业中遥遥领先、名列前茅的位阶，部分指标追平甚至领先国际技术水平。

承禹新材碲锌镉单晶棒及晶片检测检验报告部分图谱

（说明：以上图片版权归承禹新材所有，侵权必究）

中国科学院半导体研究所是中国国务院直属事业单位，是集半导体物理、材料、器件及其应用于一体的半导体科学技术的综合性研究机构，在国内具有很高的权威性，被称为“引领我国半导体科学技术发展的火车头”。

“承禹新材此次顺利获得中科院半导所的产品检测报告，既彰显出该公司在碲锌镉半导体材料制备技术方面具有雄厚的实力，也可以看出该公司未来巨大的发展潜力。”一位资深业内人士表示。

碲锌镉，英文名称cadmium zinc telluride，简写为CZT。自然界中并不现存有该物质，它是人工用碲、锌及镉三种单质（包含其它微量添加物质）化合生长而成单晶体，是属于第三代前沿战略性的半导体材料，是当前国际国内制造室温中红外探测、X射线探测、γ射线探测、核辐射及高能射线等探测器最为先进、优异的材料。

碲锌镉半导体材料在军事用途上，主要是大幅提升武备的红外探测性能及其成像清晰度，而当前国际上武备九成以上均是以红外探测方式搜寻和发现目标的。在民用领域，未来主要应用于核医疗、放射源检测、无破损检测、核辐射探测、探温探源检测及夜视等领域、行业的设备、仪器的制造。其核心作用与意义在于更新迭代前述行业的设备、仪器的工艺、功能及性能，提升产业结构，助力国内这些行业同代等差参与国际竞争。更主要的是，碲锌镉半导体材料及器件可以提高核医疗、核辐射剂量、安检等设备仪器（如CT机、X光机、安检仪器等）功能与性能，降低放射源剂量，广泛惠及民众的医疗水平及健康。

正因该材料在军事及民用领域具有上诸多述革新、颠覆性的功能与性能，国际上少数几个能生产制造的先进国家都将其列为战略性、管制性的产品，对我国进行技术与产品的双封锁。

“而位于安徽省蚌埠市的承禹新材生产的综合质量参数优良、高良率、大尺寸的碲锌镉单晶棒及其晶片（包括全单晶圆片，这是属于首创性的高难度技术工艺，必将改变未来相关产业工艺），必将有力打破这种掣肘，实现国内供给，助推国内诸多相关行业设备、产品的更新升级，其意义重大、前景广阔，是国人创新与研发能力的一个有力例证。”半导体领域一权威人士说道。

历史性落地蚌埠，创造新高度新速度新水平

据了解，2021年，蚌埠市水利局领导及蚌埠水利建设投资有限公司高层在对该项目经过多轮科学、严谨的求证、考查之后，果断决策、高效执行，最终力促碲锌镉单晶半导体材料项目花落珠城蚌埠。2021年8月，蚌埠水利建设投资有限公司与合肥达识新材料技术开发有限公司共同合作投资成立安徽承禹半导体新材料科技有限公司。该公司现已成为国内首批进行纯企业化、大规模化量产碲锌镉半导体材料的领跑者。

承禹新材碲锌镉单晶棒产品（技术工艺源于合肥达识公司）

承禹新材有关负责人表示，公司计划两年内投资4亿元，建设具有国际先进水平与规模的碲锌镉半导体单晶材料、晶片及其衍生应用系列产品的完整生产线。核心产品包括碲锌镉单晶棒、晶片、芯片及各类探测器模块化部件的产品。其中，3英寸、4英寸的晶片规划年产量4万片以上，年产值20亿元以上；芯片、探测器部件等系列衍生产品投产后，保守估计年总产值预计在30亿元以上。

承禹新材一期一阶段碲锌镉半导体材料项目从2021年月签约落地，至同年12月7日首批产品出炉出产，仅历时100天。2021年12月31日，公司斩获国内两大不同的重点装备科研单位的订单。2022年1月26获得国家权威机构检测检验的报告。至此，总共历时150多天。如此成果和效效率，在业内可谓凤毛麟角，生动体现了“承禹水平”和“承禹速度”。

目前，承禹新材正在筹建两级标准实验室，计划两年内通过省级标准实验室的验收，力争三年内通过国家级实验室标准认定和冠名。未来2年内，该公司还计划建设碲锌镉单晶芯片和探测器部件生产线。

产品性能优势突出，广泛应用于军民两域

业内人士表示，承禹新材生产的碲锌镉单晶材料及晶片是制造室温X射线、γ射线、核辐射等探测器最为优异、先进的半导体材料，它具有噪声低、暗电流低、热稳定性好、电阻率高、探测射线能量分辨率较高、带隙宽且可调、灵敏度高、计数率高、能量响应率高等诸多突出优点。其中，民用领域主要应用于核医疗、放射性安检、夜视、红外探测、核辐射探测、灾难搜救、探温探源、空间天文研究等设备、仪器上，军用领域可应用于导弹、卫星、战机、雷达、舰船、坦克、步兵战车、单兵作战等各类武器装备红外探测器及成像的材料。

承禹新材碲锌镉单晶圆片（3英寸）照片（说明：图片版权所有，侵权必究）

在目前使用的CT机、X光机等医学检查中，以闪烁体探测器为核心部件的传统医疗成像设备，相比碲锌镉单晶材料做衬底的核医疗设备，在成像清晰度、扫描层隔精度、放射元素辐射量、成像时间等性能指标上差距甚大。而在应用碲锌镉单晶材料制造的X光机、CT机等各类核医疗探测、成像设备的核心部件中，不仅可实现从间接成像转向直接成像，而且扫描层隔更精微，成像更清晰，放射性元素剂量可以降低到原来闪烁体探测器剂量的三分之一，检测时间可以缩短为原来四、五分之一左右，同时还可以延展医疗检测的群体和适应症范围。

当前，碲锌镉单晶体作为第三代半导体前沿材料正在以其优异、强大的性能及功能，不断提升国内武备的红外探测能力和装备数量，推动国内核医疗设备、安检仪器、夜视设备及诸多无破损检测设备的产业升级。未来，碲锌镉晶体材料及器件在核科学、空间科学、材料科学和生物医学科等领域的应用将会越来越广。

承禹新材碲锌镉单晶方片（说明：图片版权所有，侵权必究）

据悉，就在2021年12月28日，工业和信息化部、国家卫生健康委、国家发展改革委等10部门联合发布了《“十四五”医疗装备产业发展规划》（以下简称《规划》）。这是国家层面推动医疗装备产业发展的首个规划。《规划》将高分辨率X射线光子计数探测器列入产业基础攻关行动的攻关关键零部件范畴，同时强调要突破多能谱X射线CT、移动磁共振成像系统、光子能谱CT、高性能单光子发射计算机断层扫描（SPECT）系统、三维智能数字化X射线摄影系统（DR）等影像诊断装备。而碲锌镉晶体探测器正是这些设备进行创新升级的关键支撑，它的诸多性能优势，对践行《规划》而言，正是重要的“加分项”，可持续为医疗装备的发展赋能发力。

十余年艰辛方磨利剑，今朝出鞘初试锋芒

涓流无声，汇聚成江海。承禹新材从开建到投产运营，再到产品通过检测验证，历时不足半年。该公司能取得如此令人瞩目的业绩并非凭空而就，而是蚌埠水利建设投资有限公司与合肥达识新材料技术开发公司（简称“合肥达识”）双方积极作为、成人立己、资源互益、精诚合作的结果，“珠落玉盘”，“娶对媳妇嫁对郎”是对双方携手合作的生动写照。

“蚌埠水利建设投资有限公司是国有政策性投资公司，具有政策及资金方面的资源优势。合肥达识则拥有国内领先的技术工艺以及先进的经营管理水平和优秀的市场运营能力。双方真诚携手，相得益彰，优势互补，前景可期。”蚌埠水利建设投资有限公司冉凡荣董事长如是说。

合肥达识新材料技术开发有限公司虽是2021年8月份在安徽合肥成立，但其强大的技术底蕴、运营能力及团队资源则发轫于北京。公司拥有卓尔不群、天赋异禀、志同道合的技术团队和运营团队。其核心技术人员由新材料（化合半导体方向）权威研究专家学者、资深技术专家、研究员、工艺师等组成，在半导体领域建树和造诣颇深。他们将十几年来研究的理论成果，以及经过艰辛曲折、难计其数的试验和验证才掌握到手的第二、第三代化合半导体材料的先进生产技术与工艺，进行了深度归类和有机整合，逐步有序注入合肥达识公司，并进行推广应用和产业化合作。

该公司目前已拥有以碲锌镉单晶为代表的多项先进、成熟的第二代、第三代半导体和其它化合材料及芯片的生产制造技术与工艺，并且具有专利权、使用权、受托转让权和合作经营权。公司研发的化合材料包括碲锌镉、碳化硅、透明高阻薄膜、锑化镓、氮化镓、氟化钡、氟化钙、砷化镓、宝石级金刚石等。目前，公司已获得多项相应非专利专有技术和专利技术。

合肥达识公司技术负责人告诉记者，公司雄厚的实力体现在既拥有打破国外封锁的先进技术，更拥有人有我优的产品工艺。合肥达识公司所有掌握的碲锌镉单晶体材料技术在同行业处于先进水平，某些指标甚至追平或领先国际水平。公司掌握的碳化硅和透明高阻薄膜技术工艺等则属于升级类别，不仅在产品性能质量、参数指标等方面显著领先，而且生产成本也成倍降低。

自勉前行更实干，襄助蚌埠高质量发展

行远自迩，登高自卑。蚌埠市水利局荀异然局长表示，承禹新材今天虽取得不错的业绩，但与国际同行业相比，在企业底蕴、技术宽度等方面，依然存在一定的差距。公司需要一如既往地保持低调、实干的作风，继续加大技术投入，同时加快研发碲锌镉材料的衍生产品，提高企业的管理水平，争取获得更大的成绩，为蚌埠市材料产业乃至国内半导体产业的发展做出实实在在的贡献。

承禹新材碲锌镉单晶材料及晶片项目，不仅符合蚌埠市委市政府最新对蚌埠市产业结构调整的决策与规划，更是为蚌埠增添了一个具有国际技术水平、中国战略性材料研发与生产的企业，对扩大蚌埠“材料之都”的高度与影响力具有重要的意义。按照蚌埠市水利局、水投公司的规划，在一两年内，以承禹新材碲锌镉材料及其衍生产品为中心，深化与合肥达识公司的战略合作，逐一落地碳化硅和高阻薄膜等项目，吸引和聚集这几个高新材料的上下游的企业，并展开战略合作。这必将以蚌埠为区域形成半导体等高新材料产业群和产业链，对蚌埠市材料产业的升级提质、招商引资和上下游产业集聚发展起到“聚光”作用。