“硼铝镓铟铊,氧硫硒碲钋……”提起铟镓锗等稀散金属,大多数人的印象还停留在元素周期表口诀上。

不过,在株洲科能的研发人员看来,这些在实验室高度提纯,看起来像“铁疙瘩”一样的金属颗粒,却是筑起“大国筋骨”的核心材料。

自2001年1月成立以来,株洲科能一直致力于Ⅲ-Ⅴ族化学元素材料提纯技术开发及产业化,解决关键材料的“卡脖子”问题,助力我国重要产业实现自主可控的高质量发展。

初心:实现关键基础原材料的“自主可控”

近年来,受国际经贸关系影响,部分国家采取技术封锁、出口管制、贸易制裁等手段打压限制我国关键材料产业的发展。

据悉,我国矿产资源消费量占全球的32%,但储量仅占世界的7%,国内供应不足,部分关键矿产资源依赖进口。

“我国战略性矿产中,有21种依赖进口,其中锆(铪)、铌、铬、锰、镍等12种战略性矿产资源对外依存度超过70%。”中国工程院院士干勇曾公开表示。

作为电子信息、半导体的关键基础材料,高纯铟对提纯纯度要求极高。然而,不同于铁矿铝矿等独立矿产,铟作为一种稀散金属,往往与其他金属伴生而出。要得到半导体、电子级别的高纯度铟,分离提纯技术就尤为关键。

看准这一市场,多年来,株洲科能潜心于关键基础原材料的提纯技术开发,开启了4N以上镓、铟、铋、碲等稀散金属元素及其氧化物的研发、生产和销售。

“我们的初心就是,要在稀散金属这片‘无人区’开辟一片天地。”株洲科能相关负责人表示,解决国内关键基础材料长期依赖进口的局面,保证本土产业链的安全和完整。

创新:自主研发破解“卡脖子”难题

入窄门,行远路。

从工艺流程和相应设备的开发,都全靠自己摸索,到如今助推行业转型升级、加速国产化进程的技术引领者,株洲科能锚定国内高纯金属生产相关理论薄弱、除杂手段和装备相对单一等行业痛点,全情投入了二十余年。

株洲科能前述负责人介绍道:“公司所掌握的生产工艺,可以一定程度上,解决对半导体产业未来发展中产业上游核心关键技术的‘卡脖子’问题,助力我国实现半导体产业内循环的高质量发展。”

株洲科能高纯铟、高纯镓产品的纯度指标,分别可达到5N-8N、6N-8N。

其中,超高纯8N的高纯铟、高纯镓主要应用场景是分子束外延(MBE)领域,是分子束外延生产和研究各类化合物半导体材料的核心基础原材料。

此前,能够供应8N高纯铟、镓原材料的厂商主要被美国、日本和欧洲等国家垄断。例如,中国科学院半导体研究所的MBE生产和研究所需的超高纯铟、镓,就来自日本Rasa公司。

因此,实现超高纯(8N)稀散金属等关键基础原材料的“自主可控”,有助于解决依赖进口和外国供应商导致的产品价格昂贵、交货周期长等问题,更是对保障国家电子信息材料产业基础安全具有重要意义。

目前,株洲科能7N及以上高纯铟产品及7N5以上高纯镓产品,主要销售至中国科学院半导体研究所、中电科13所等科研机构以及云南鑫耀、中科芯电等半导体材料企业,可满足多数客户的需求。公司在打破超高纯稀散金属原材料垄断、加速国产化进程中,留下浓墨重彩的一笔。中科芯电正是国内少数几家专业从事GaAs基,InP基微电子与光电子MBE外延材料研发和生产企业之一。