新能源汽車、智能電網(wǎng)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。作為這些產(chǎn)業(yè)的“心臟”和“發(fā)動機”——用于能源產(chǎn)生、傳輸、使用的芯片更是市場追逐的寵兒。在南京市江寧區(qū)，依托中國電子科技集團(tuán)公司第55研究所建設(shè)的寬禁帶半導(dǎo)體電力電子器件國家重點實驗室，利用新一代碳化硅、氮化鎵等材料，在不到一毫米厚的芯片上做文章，為奔跑的電子設(shè)計性價比最高的“高速公路”。

比起傳統(tǒng)以硅為原材料的電子器件，寬禁帶半導(dǎo)體電力電子器件被譽為帶動新能源革命的綠色能源器件，功率密度更大，效率更高。全球芯片市場數(shù)千億美元，但高端核心芯片的技術(shù)掌握在其他國家。2000年左右，我國開始寬禁帶半導(dǎo)體電力電子器件的研發(fā)工作。55所科技處韓春林說，這幾年，55所投入數(shù)億元全力打造這個國家實驗室，就是為了在下一個10年占據(jù)電子元器件的技術(shù)高點。實驗室主任柏松就是當(dāng)時被55所從美國“挖”回來的專業(yè)人才。

進(jìn)入實驗室大樓之前，記者被要求“全副武裝”地穿上工作服、帽子、鞋套和口罩。“你這還只是在走廊上參觀，如果進(jìn)入實驗室內(nèi)部，全身上下一點都不能露出來。任何細(xì)小的灰塵都會影響芯片制造的精準(zhǔn)度。在這里，一立方米的空間里，1/30頭發(fā)絲粗細(xì)的顆粒物不超過10個。”柏松帶著記者參觀時介紹，僅這數(shù)千平方米的實驗室，里面的設(shè)備就價值10多億元。比如光刻機，專門負(fù)責(zé)把專家們設(shè)計好的高速公路建造在芯片表面。而一臺光刻機的價格就高達(dá)數(shù)千萬元。

“所有電能的傳輸都依靠電子在芯片中的跑動。我們就是要在這個薄薄的芯片上造高速公路，既要路線設(shè)計科學(xué)，又要路面光滑平整，讓電子該走的路快速通過，不該走的路一點都不能通過。”柏松向記者展示了手指甲蓋大小的芯片。在這個不到一毫米厚的芯片上設(shè)計電子奔跑路線，可是個功夫活，涉及到數(shù)百個參數(shù)和工序。柏松研究怎么設(shè)計這個高速公路已經(jīng)有20多年了，從零基礎(chǔ)起步，如今，他領(lǐng)銜的這個國家重點實驗室已經(jīng)成為該領(lǐng)域的國內(nèi)領(lǐng)跑者，建立了自主知識產(chǎn)權(quán)的理論和關(guān)鍵工藝技術(shù)能力。

最近，實驗室正和國家電網(wǎng)、中車集團(tuán)等單位合作，將最新研發(fā)的芯片試點應(yīng)用。未來實驗室將建成世界一流的高端人才聚集地和世界級科研成果孵化平臺，讓我國新能源產(chǎn)品早日走向世界。