一块晶体背后的创新之路

　　在山西，一场从“黑煤炭”到“绿芯片”的深刻转型，正被一块直径14英寸、厚度超30毫米的碳化硅单晶点亮。

　　今年3月11日，刷新全球纪录的14英寸碳化硅单晶材料在山西太原问世，核心关键技术达到国际先进水平。这一打破国外垄断的硬核成果，源自太原工业学院与地方企业的深度协同。

　　太原工业学院以教师为纽带、以专业为根基、以平台为支撑，走出了一条教育、科技、人才一体化深度融合的创新之路。

　　谈起14英寸碳化硅的攻关历程，太原工业学院微电子科学与工程专业副教授、山西天成半导体材料有限公司科技副总仝晓刚很是感慨。

　　14英寸碳化硅材料的核心应用方向，是制造半导体设备核心部件，这也是当前全球半导体产业链卡脖子的关键环节。从12英寸到14英寸，并非简单的尺寸放大，而是热场控制、缺陷抑制、设备适配等多维度挑战。同时，更大的晶锭尺寸意味着单片可加工的部件数量大幅提升，相较于传统小尺寸材料，能有效降低30%以上的单位部件制造成本。

　　“在2000多摄氏度的长晶炉里‘蒙眼绣花’，连续300多个小时不能断电、不能波动，看不见内部状态，全凭精准控制让原子有序排列，每一步都如履薄冰。”仝晓刚说。

　　一边是三尺讲台育桃李，一边是产业一线破难题，仝晓刚这种“双栖”角色，正是学校深度服务地方产业的生动缩影。

　　2020年，太原工业学院紧盯山西资源型经济转型战略需求，前瞻布局微电子专业，围绕半导体材料生长、芯片工艺、封装测试全链条构建教学科研体系，不搞纸上谈兵，不建空中楼阁，把专业建在产业链上，把课堂设在企业车间。

　　2023年，仝晓刚带领团队与天成半导体开启合作，聚焦产业“卡脖子”难题攻坚。彼时，企业正面临8英寸碳化硅装备与工艺瓶颈。

　　“企业的痛点，就是我们的科研命题；地方的急需，就是我们的办学方向。”太原工业学院副院长赵志诚说。带着这样的信念，仝晓刚从校内遴选6名不同学科背景的博士，组建核心攻关团队，将热场控制、微电子工艺等多学科优势与企业工程经验深度耦合，把实验室搬进生产车间。

　　“我们的实验室不在象牙塔，而在生产一线；课题不追期刊影响因子，只解决产业真问题。”团队成员张俊生说。

　　团队从8英寸碳化硅装备制造横向课题起步，攻坚克难突破12英寸导电型与半绝缘型双路线技术壁垒，又向着全球前沿的14英寸发起冲刺。

　　“尺寸每增加一寸，技术难度就呈几何级攀升。”仝晓刚说。

　　依托太原工业学院长期积累的热场控制理论，团队将温度梯度控制技术推向极致。3个月日夜坚守，无数次调试优化，当国内首块14英寸碳化硅单晶成功出炉，厚度突破30毫米、单锭可出片约25片，攻关团队的每个人都热泪盈眶。

　　“这是学校锚定应用型定位、深化有组织科研的必然成果，是高校智力资源与地方产业需求深度耦合的印证。”太原工业学院党委书记韩泽春说。

　　“学生带着毕业设计进企业，跟着工程师练本领，走出校门就能上岗，走上岗位就能用。”太原工业学院副院长牛宇岚说，学院人才培养始终与产业同频、与地方同步。

　　学校坚持以教促产、以产助教、产教融合、校企合作，打破校门围墙，重构育人链条，构建“课程共构、课题共研、实践共育、就业共担”的全链条应用型人才培养体系，让学生在校即实战、毕业即上岗、上岗即胜任。

　　学校从2023年起，分批组织微电子专业学生进入企业实习，让学生近距离接触产业一线；2024年创新推行“毕业设计+企业实习”一体化模式，把真实工程问题转化为毕业设计任务。在“半导体工艺与原理”课堂上，企业导师定期授课，将最前沿的技术、工艺带入教学，让课本知识与产业实践无缝衔接。

　　“应用型人才培养的闭环模式，既解决了学生高质量就业问题，又为地方战略性新兴产业持续输送‘留得住、用得上、干得好’的高素质应用型青年人才。”太原工业学院院长梁玉蓉说。

　　“从前是学生毕业后四处求职，现在是我们企业提前预定人才。”山西天成半导体材料有限公司董事长刘洋洋说。

　　如今，数十名微电子专业毕业生从实习生成长为企业生产核心骨干，全部扎根山西、服务地方。

　　“地方高校不是区域发展的旁观者，而是新质生产力的策源地、产业升级的支撑者、转型发展的主力军。”韩泽春说。

《中国教育报》2026年05月08日 第03版