汇聚青年科技工作者的科创力量，展现科技创新成果背后的科研历程，讲述首都青年科技工作者的创新故事。新一季《小家大事》向“新”而行，乘风启航。

《小家大事》栏目由北京市科学技术协会和新华网联合出品，本期将走近2022年北京市科协“卓越工程师”成长计划项目入选人、北京天合达半导体股份有限公司研发总监郭钰，讲述她秉持匠心精神研发第三代半导体碳化硅材料的故事。

郭钰，2022年北京市科协“卓越工程师”成长计划项目入选人、北京天合达半导体股份有限公司研发总监，从事第三代半导体碳化硅材料研发工作。目前，郭钰和团队已经研发出8英寸碳化硅单晶衬底。

数年沉淀

践行学以致用的初心。碳化硅是第三代半导体材料，与第一代材料和第二代材料相比，具有禁带宽、散热好等优良性能，同时，它的功率转换效率高，是一种节能材料。十几年前，碳化硅制备生产技术仍相对薄弱，也是在那时，郭钰与它“相遇”了。求学期间，郭钰在中国科学院物理研究所研究员陈小龙团队参与碳化硅材料的研发工作。在陈老师带领下，该团队针对研发过程中遇到的难题，每天开工艺分析研讨会，思考解决方法，探索创新性技术。2008年，从中国科学院物理研究所毕业的郭钰选择从事碳化硅材料的研发工作。她从业的初心就是希望用所学知识解决实际问题，从理论到实际，郭钰说，“我庆幸自己从事碳化硅材料的研发工作，我付出的努力得到市场正向反馈，从中获得了巨大的成就感。”在2008年到2016年的8年间，由于市场下游验证的长期缺失，郭钰和团队经历了最艰难的一段时期，“在当时艰难探索、技术求真求实的环境下，大家团结一致前行，对未来充满信心。回想解决问题的每一个日夜，我仍感觉幸福。”

制备全流程技术攻关

从研发到产业化。碳化硅衬底是碳化硅晶体经过多重工序加工形成的单晶薄片，其制备流程包括晶体生长、加工、表面处理等多项操作。每一个环节都有技术难题需要解决。在晶体生长环节，由于碳化硅有200多种晶型，且生长方式为气相方法，在众多晶型中找到“理想”的晶型十分困难。郭钰和团队通过不断探索、试错，终于成功制备出4H晶型碳化硅。在碳化硅衬底产业化过程中，郭钰和团队从晶体切割、研磨、抛光到清洗的每一个环节都逐一攻克难题，实现晶体零划痕和微米级面型。

传承与攻关。由于碳化硅制备流程长，每道工艺都需要进行检测，因此，郭钰将课题任务进行分解，同时，将团队成员分成横向和纵向两个小组，由横向小组解决流程从前端至后端出现的问题，提高产品质量，由纵向小组深入探讨问题背后的机理和解决路径。“通过反复研讨、沟通、协调，直至解决问题，团队青年工程师能够获得成长。”郭钰表示，这是对陈老师过去教导方式的传承，每个问题详细研讨，对实施完成后的正向经验和反向教训进行思索，逐步解决问题。郭钰带领团队一直践行这套“方法论”，攻克碳化硅制备工艺创新路上的重重难关。

绿色未来

节能减排的新材料。第三代半导体碳化硅材料离我们生活并不遥远。电动汽车、5G通信、高铁、远距离输电…碳化硅的应用“足迹”遍布社会生活的多方面。它同时是一种“绿色”材料，将碳化硅应用在电动汽车上，可以实现更长行驶里程和更少电损耗。“发展电动汽车离不开碳化硅材料开发工艺的成熟。”《工业和信息化部等七部门关于推动未来产业创新发展的实施意见》指出，发展高性能碳纤维、先进半导体等关键战略材料。碳化硅，作为绿色发展的一粒“种子”，正等待更多科技工作者浇筑，生根发芽，生生不息。

郭钰说，经过16年技术攻关，她和团队在碳化硅材料研发道路上初见曙光，但未来还有很长的路要走。“通过多年技术积累，我们已经站在一个相对高的水平。经过我们这代人及下一代人持续努力，这项技术很快将迎来新的‘高峰’。”作为从事这项技术的科技工作者，郭钰也将谱写与碳化硅材料的新故事。

工程师是推动工程科技造福人类、创造未来的重要力量。北京市科协“卓越工程师”成长计划重点培育面向北京国际科技创新中心建设的关键领域和重点产业急需紧缺的卓越工程师人才，为工程师提供交流发展的平台，助力首都工程师成长成才。