郭全貴 ■ 受訪者供圖

近年來(lái),，在綠色低碳轉(zhuǎn)型背景下,，以光伏為代表的新能源飛速發(fā)展,，進(jìn)而推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)靜壓石墨的進(jìn)步——石墨材料的整體性能明顯得到提升,，規(guī)格尺寸明顯放大,，產(chǎn)能也隨之逐步釋放,。

走進(jìn)中國(guó)科學(xué)院山西炭材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,，安靜得只能聽(tīng)到儀器輕微的運(yùn)轉(zhuǎn)聲,，在這片不大的空間里，每一塊石墨材料都承載著科研人員的期望,，每一次實(shí)驗(yàn)都是向未知領(lǐng)域的勇敢邁進(jìn),。“這就是我們平時(shí)工作的地方,，研究過(guò)程中我們每個(gè)人在這里度過(guò)的時(shí)間比跟家人相處的時(shí)間還多,。”研究員郭全貴向《科學(xué)導(dǎo)報(bào)》記者說(shuō)道,。而他們的努力也讓他們交出了一份滿意的答案,。

一直以來(lái)，我國(guó)在高端制造業(yè)關(guān)鍵基礎(chǔ)材料方面面臨著諸多困境，郭全貴對(duì)此有著深刻的認(rèn)識(shí),，他形象地描述為“要么無(wú)材料可用,，要么有材料不好用，要么好材料不敢用”,。在碳化硅器件的發(fā)展進(jìn)程中,，高質(zhì)量的碳化硅晶體和外延生長(zhǎng)技術(shù)備受關(guān)注，而作為其重要輔助的多孔石墨材料,，我國(guó)卻長(zhǎng)期依賴進(jìn)口,，這無(wú)疑成為制約國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體石墨材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大瓶頸。

面對(duì)這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn),，郭全貴沒(méi)有退縮,。他憑借著30多年特種石墨材料研究的深厚底蘊(yùn)和豐富經(jīng)驗(yàn)挺身而出，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不懈努力,，成功研發(fā)出定制化的大孔隙率,、窄孔徑分布的多孔石墨材料解決方案，并創(chuàng)立了青島芯科半導(dǎo)體新材料科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱：“芯科新材”）,。

多孔石墨在碳化硅長(zhǎng)晶過(guò)程中宛如“分流樞紐”,，其作用至關(guān)重要。它不僅能改變?cè)蠀^(qū)的溫度場(chǎng)分布,，疏導(dǎo)和控制組分流按設(shè)計(jì)的長(zhǎng)晶路線實(shí)現(xiàn)可控釋放,，還能減弱晶體邊緣處的多晶化效應(yīng)，獲得大尺寸晶體,。同時(shí),，能過(guò)濾掉原料區(qū)分解物產(chǎn)生的雜質(zhì)，避免在晶體中形成包裹物,，助力高品質(zhì)晶體生長(zhǎng),。然而，長(zhǎng)期以來(lái),，高端長(zhǎng)晶用多孔石墨產(chǎn)品主要依賴摩根,、西格里等國(guó)外廠家，價(jià)格高昂且供應(yīng)鏈不穩(wěn)定,，國(guó)產(chǎn)化替代迫在眉睫,。

郭全貴深知責(zé)任重大，他說(shuō)：“我們必須打破國(guó)外的壟斷,，讓國(guó)內(nèi)企業(yè)用上優(yōu)質(zhì),、可靠且價(jià)格合理的多孔石墨材料?！毙究菩虏母鶕?jù)團(tuán)隊(duì)對(duì)多孔石墨產(chǎn)品運(yùn)用原理的深入理解和下游客戶的實(shí)際需求反饋,，已經(jīng)定型了三款多孔石墨產(chǎn)品,。這些產(chǎn)品不僅滿足不同襯底企業(yè)的個(gè)性化需求，還實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定供貨,，并通過(guò)了國(guó)內(nèi)部分長(zhǎng)晶企業(yè)的驗(yàn)證,。

在科研過(guò)程中，郭全貴和他的團(tuán)隊(duì)遇到的困難和挑戰(zhàn)遠(yuǎn)不止如此,。高性能等靜壓石墨材料的制備過(guò)程如同精密的鐘表,，每一個(gè)環(huán)節(jié)都必須精確無(wú)誤。在原料選擇和制粉環(huán)節(jié),，團(tuán)隊(duì)面臨著原料物性差異和粒度分布不均的難題,，這些問(wèn)題如同頑石擋路，讓制備工作舉步維艱,。郭全貴卻很樂(lè)觀,，給自己的團(tuán)隊(duì)分享了自己的小故事：“記得有一次，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里反復(fù)試驗(yàn),，卻始終無(wú)法突破,。那天晚上，我回到家中,，看到孩子正在玩拼圖,，每一塊拼圖都必須精準(zhǔn)放置，才能完成整個(gè)畫(huà)面,。我突然靈光一閃,，我們的問(wèn)題不也像拼圖一樣，需要找到每一塊合適的‘拼圖’嗎,？”這個(gè)小故事啟發(fā)了團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)開(kāi)始重新審視問(wèn)題,，從不同角度尋找解決方案,。最終成功開(kāi)發(fā)出了一種新型的原料定制化合成技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)有效地解決了原料物性差異和粒度分布不均的問(wèn)題,，為高性能等靜壓石墨材料的制備打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。這一成就不僅是技術(shù)上的突破，更是團(tuán)隊(duì)精神的詮釋,。

然而,，科研之路從不平坦。從混料,、混捏,、成型，到焙燒,、浸漬,，直至石墨化,，每一步都像是攀登高峰的艱難跋涉。在石墨化這一關(guān)鍵環(huán)節(jié),，溫度的微妙變化都可能讓材料性能產(chǎn)生波動(dòng),，這無(wú)疑是一個(gè)棘手的難題。在一次實(shí)驗(yàn)中,，團(tuán)隊(duì)成員們圍坐在石墨化爐旁,，焦急地等待著結(jié)果。當(dāng)溫度場(chǎng)的不均勻性導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗時(shí),，大家都顯得有些沮喪,。郭全貴就用他一貫的樂(lè)觀態(tài)度鼓勵(lì)大家：“每一次失敗，都是向成功更近一步,?！彼脑捪褚皇猓樟亮藞F(tuán)隊(duì)前行的道路,。在郭全貴的帶領(lǐng)下,，團(tuán)隊(duì)沒(méi)有放棄，而是開(kāi)始了新一輪的技術(shù)攻關(guān)和工藝優(yōu)化,。夜以繼日,、不斷嘗試、不斷改進(jìn),，終于,，團(tuán)隊(duì)的努力結(jié)出了碩果——一種先進(jìn)的智能化熱處理裝備誕生了。這一創(chuàng)新裝備能夠精確控制石墨材料在結(jié)構(gòu)演化過(guò)程中的溫度場(chǎng),，確保了石墨材料的高性能和均質(zhì)性,，為炭材料的研究開(kāi)辟了新天地。

郭全貴對(duì)自家產(chǎn)品充滿信心,，“芯科新材的多孔石墨產(chǎn)品具有優(yōu)異的孔徑,、孔隙率和耐腐蝕性能，能夠有效減少碳包覆現(xiàn)象,?！蓖瑫r(shí)，他坦言,，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,，但芯科新材能脫穎而出，其產(chǎn)品品質(zhì)與服務(wù)也是一種肯定的詮釋,。

未來(lái),，郭全貴和他的團(tuán)隊(duì)將以芯科新材為新起點(diǎn)，秉持“更好用的多孔石墨材料”的堅(jiān)定目標(biāo),、不斷創(chuàng)新,、追求卓越,，努力為我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)力，用行動(dòng)激勵(lì)無(wú)數(shù)科技工作者在創(chuàng)新的道路上勇往直前,，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的騰飛再盡綿力,。

科學(xué)導(dǎo)報(bào)記者 王俊麗