5G通信、电动汽车等新兴起的产业对碳化硅材料将产生巨大需求，全力发展碳化硅产业，可引领带动原材料与设备两个千亿级产业，助力我国加快向高端材料、高端设备制造业转型发展的步伐。

  今年发布的“‘十四五’规划和2035年远大目标纲要”提出，我国将加速推动以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体新材料新技术产业化进程，催生一批高速成长的新材料企业。

  科技日报记者7月18日对业内专家进行采访时发现，他们对我国第三代半导体的发展持积极态度，并认为第三代半导体材料或许可为我们摆脱集成电路被动局面、实现芯片技术追赶和超车提供良机。

  半导体产业高质量发展至今经历了3个阶段，第一代半导体材料以硅为代表；第二代半导体材料砷化镓也已经大范围的应用；而以碳化硅为代表的第三代半导体材料，相较前两代产品性能优势显著。

  碳化硅又称碳硅石，是在大自然中也存在的罕见矿物，工业上以石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。

  山西烁科晶体有限公司（以下简称山西烁科）生产部经理、高级工程师毛开礼介绍，碳化硅有很独特的性能优势。它拥有宽禁带，使得单个器件可以承载上万伏电压；热导率高，工作可靠性强；载流子迁移率高、工作频率大，省电节能。这些优势让碳化硅材料的性能呈现指数级提升，用途也更为广泛。

  碳化硅是卫星通信、高压输变电、轨道交通、电动汽车、通信基站等重要领域的核心材料，尤其是在航天、国防等领域有着无法替代的作用。

  据中金企信国际咨询发布，目前我国在5G通信、电动汽车等新兴起的产业的技术水平、产业化规模等方面都处于国际优势地位，将促进我国上游半导体行业的持续发展，进一步提升国内半导体企业在国际市场的影响力，尤其对碳化硅器件将产生巨大的需求。

  毛开礼和记者说，N型碳化硅晶片可用来制造电动汽车等领域。据介绍，目前的电动汽车续航能力还是个问题。如果用上碳化硅晶片的话，就能在电池不变的情况下，使汽车的续航力增加10%左右。虽然碳化硅在电动汽车上的应用才刚刚起步，但每生产一辆电动汽车，至少要消耗一片碳化硅，按照我国电动汽车保有量每年增长70%的速度来看，碳化硅仅在电动汽车领域就将带动一个千亿级的产业集群。

  山西烁科总经理李斌和记者说，现在碳化硅产业正处于快速地发展时期，全力发展碳化硅产业，可引领带动原材料与设备两个千亿级产业，助力我国加快向高端材料、高端设备制造业转型发展的步伐。

  今年1月，湖南省首个第三代半导体产业园及国内首条碳化硅研发生产全产业链产线封顶。据介绍，该项目主要包含碳化硅长晶、衬底、外延、芯片、器件封装等厂房及相关配套设施建设，项目全面建成投产后，将形成碳化硅研发和生产全产业链两条生产线，生产可大范围的使用在新能源汽车、高铁机车、航空航天和无线通信等领域的高质量、低成本、高稳定性碳化硅衬底及各类器件。全部建成后预计可实现年产值120亿元以上，并可带动上下游配套产业产值预计超1000亿元。

  碳化硅单晶的制备一直是全球性难题，而高稳定性的晶体生长工艺则是其中最核心的技术。之前，这项技术只掌握在美国人手里，且长期对我国进行技术封锁。我国半导体材料长期依赖进口，由此带来的问题就是半导体材料价格昂贵、渠道不稳，随时都可能面对断供的风险，而且产品的质量也难以得到一定效果保证。

  李斌介绍，碳化硅晶体的生长条件十分严苛，不仅要经历高温还需要压力精确控制的生长环境，同时这些晶体的生长速度很缓慢，生长质量也不易控制。在生长的过程中即便只出现一丝肉眼无法察觉的管洞，也可能会影响晶体的生长质量。碳化硅晶体的生长过程就如同“蒙眼绣花”一样，因为温度太高，难以进行人工干预，所以晶体的生长过程十分容易遭到扰动，而如何在苛刻的生长条件下稳定生长环境，恰恰是晶体生长最核心的技术。要想生产出高质量的碳化硅晶片，就必须攻克这些技术难关。

  山西烁科经过反复钻研攻关，最终完全掌握了这项技术，打破了国外垄断，实现了高纯度碳化硅单晶的商业化量产。现在，山西烁科碳化硅半导体材料产能国内第一，市场占有率超过50%。

  山西烁科粉料部经理马康夫介绍，碳化硅晶片之所以如此珍贵，除了它应用范围广泛外，还因为其生产技术非常不易掌握。一个直径4英寸的晶片一次能做出1000个芯片，而直径6英寸的晶片一次则能做成3000个芯片。但从4英寸到6英寸，晶体的生长是最难破解的关键技术。

  碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热线胀系数小、耐磨性能好，除作磨料用外，还拥有很多用途，例如：以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁，可提高其耐磨性而延长常规使用的寿命1—2倍；用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高,节约能源的效果好；低品级碳化硅（含碳化硅约85％）是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量；此外，碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。

  李斌分析认为，目前碳化硅产业原材料占企业成本的65%，到2025年，仅山西烁科一家公司的原材料需求就可达6.5亿元左右。

  今年以来，有10多个碳化硅项目在全国各地开工或取得积极进展，可谓遍地开花：露笑科技在安徽合肥投资100亿元，发展碳化硅等第三代半导体材料的研发及产业化项目，还投资7亿元在浙江绍兴建成了碳化硅衬底片项目；华大半导体在浙江宁波投资10.5亿元的项目，计划年产8万片4—6英寸碳化硅衬底及外延片、碳化硅基氮化镓外延片；中科钢研在山东青岛建成集成电路产业园，有望打破碳化硅晶体衬底片依赖进口的局面；ROHM-臻驱科技在上海联合成立的实验室，致力于开发、测试及推广以碳化硅为基础材料的功率半导体技术……

  毛开礼表示，虽然碳化硅可被应用于新能源汽车、高铁机车、航空航天和无线通信等多个领域，可谓“万物皆可碳化硅”，但碳化硅的市场潜力还远未被挖掘，如果从产业链中游来看，我国第三代半导体器件市场有着非常大的增长空间，或能成为倒逼上游材料发展的一大动力。

  据日前召开的全国农业科学技术工作会议消息：围绕建设农业强国战略需求，我国将谋划设立一批重点实验室、大科学装置，建设一批农业科学实验站和数据中心，全力发展新型研发机构，抓好国家农业高新技术产业示范区建设。

  钙钛矿太阳能电池作为一种新兴清洁能源，为光伏行业高水平质量的发展注入了新动能。近日，北京大学联合国内外多个研究组，提出高密勒指数晶面相干生长提升钙钛矿太阳能电池性能的新策略。相关研究成果发表于《自然》。

  24日，国家航天局在北京举办实践十九号卫星载荷交付仪式。此次交付的实践十九号卫星搭载载荷包括主粮作物、经济作物、微生物航天育种载荷以及空间技术试验载荷等二十大类。

  “1公斤DNA便可以装下全世界数据。”日前，北京大学张成、钱珑联合研究团队与合作者提出了一种全新的并行“印刷”DNA存储策略，成功将信息打印在DNA分子之上，犹如在白纸上批量印刷信息。

  日前，国仪量子发布全球首个AI电子顺磁共振波谱仪，该系列新产品不仅具备AI功能，还将关键核心指标——信噪比提至全球顶配水平的10000：1，取得顺磁共振波谱学领域的重大突破。

  一项研究表明，自2001年以来，全球由森林火灾产生的二氧化碳排放量激增了60%。相关研究10月17日发表于《科学》。

  近日，中国科学院、国家航天局、中国载人航天工程办公室联合发布《国家空间科学中长期发展规划（2024—2050年）》（下称“规划”）。规划提出了中国有望取得突破的五大科学主题和17个优先发展趋势。其中，在“宜居行星”主题中，太阳系考古、地外生命探寻等优先发展趋势备受关注。

  免疫检查点阻断（ICB）是一种重要的癌症疗法，遗憾的是，该疗法应答率偏低——对少数产生应答的患者疗效显著，对大部分患者却难以奏效。因此，怎么样提高ICB治疗应答率成为癌症治疗的一个关键问题。

  近日，西北工业大学物理科学与技术学院教授臧渡洋团队成功制备出地球上最“长寿”气泡，在声悬浮条件下气泡保持时间可达23分36秒，且在被直径0.8毫米的热铜针穿透时，悬浮气泡仍能保持不破裂。

  近日，中国科学院新疆理化技术研究所（以下简称“新疆理化所”）发布了一项引人注目的研究成果：科研人员以地球玄武岩为原料模拟火星壤，并通过熔融拉丝技术，将其制备成连续模拟火星壤纤维。这在某种程度上预示着未来人类有望就地取材，建设火星基地。相关研究论文于日前发表于国际期刊《交叉科学》。

  10月23日是今年的霜降节气。有人会问，“霜降”的霜从哪里“降”？是像雨和雪一样从天上降下来吗？二十四节气中，霜降与白露、寒露等都反映了气温下降带来的变化，露和霜又有什么区别？

  中国科学院南海海洋研究所（以下简称南海海洋所）研究员詹海刚团队与澳大利亚联邦科学与工业研究组织研究员冯明等合作，首次从全球尺度上揭示了涡旋在驱动海洋次表层热浪/冷浪事件中的关键作用，并指出涡旋会放大全球变暖对次表层极端温度的影响，加剧强热浪/冷浪的发生。近日，相关研究成果发表于《自然》。

  银线秒，就可以把青海的绿色能源输送到1500多公里之外的河南；一秒的输电量足够一个家庭使用两年……这就是神奇的特高压输电工程。

  随着科幻氛围日渐浓厚，我国科幻创作队伍和读者队伍都在迅猛增长，科幻作家的创作热情高涨，中国必将成为科幻文学创作的热土。

  近日，中国科学院、国家航天局、中国载人航天工程办公室联合发布《国家空间科学中长期发展规划（2024—2050年）》，规划部署了我国在空间科学研究领域拟突破的五大科学主题和17个优先发展方向。

  记者21日从中国科学技术大学先进技术研究院了解到，由该院孵化的中科永安（安徽）科技有限公司实施的新一代智能化环保型压缩空气泡沫高效灭火技术工程化研发项目，近日通过安徽省重大科学技术成果工程化研发项目验收。该技术通过优化泡沫生成与喷射系统，可应用于各类复杂火灾场景中高效灭火，尤其对锂电池灭火具有非常明显效果。

  近日，香港城市大学（以下简称港城大）成功研发出新型器件结构，可大幅度的提高钙钛矿太阳能电池的稳定性和效率，并简化生产工序、减少相关成本。研究显示，团队在改善二氧化锡层的氧空位缺陷后，器件的能源转化效率已超25%。

  记者21日从中国科学院国家天文台获悉，我国首个暗能量射电探测实验项目——天籁实验阵列，成功被平方公里阵（SKA）大射电天文台组织认证为SKA探路者项目，将为SKA提供新的科学探索机遇。

  科研工作不仅需要扎实的理论基础和实践能力，更需要坚定的理想信念和持之以恒的毅力。