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。

  据近期《自然·通讯》杂志报道，美国俄亥俄州立大学的研究人员使用机器学习工具创建了一个表现出混沌行为的电子电路的数字孪生模型。根据结果得出，新方法与线性方法相比，实现了更高的准确度，且比以前基于机器学习的控制器的计算复杂性显著降低。

  极光，是地磁暴引发的一种特殊天文现象，其诱因之一——日冕物质抛射，往往伴随着太阳耀斑。2024年是第25个太阳活动周期高峰年，太阳活动显著地增强，X级耀斑、太阳质子事件、大地磁暴等强爆发事件频发。

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  甘肃张掖临泽县是国家级杂交玉米种子生产基地，全国每100粒玉米种子就有13粒产自这里。为破解“大而欠优”问题，临泽依据《张掖国家级玉米制种优质基地资源竞争性配置办法》，让优质基地优先保障优势制种企业。

  过去3年，我主要是做“东数西算”产业园区规划及建设、数字化的经济项目落地等工作。面对各项具有挑战性的工作，我和同事们拿出了前所未有的主动性和创造力，参与庆阳“东数西算”工程的建设，见证着“东数西算”从一个概念变为一座座数据中心、一个个落地的企业……

  为优化我国算力资源空间布局，加快打造全国算力“一张网”，构筑数字化的经济发展新优势，我国在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群，“东数西算”工程全面启动。

  新疆和田沙漠温室试种快速繁育水稻获得成功，证实了在沙漠温室环境下进行作物快速繁育是完全可行的，为实现沙漠温室一年多次加代选育提供了有效手段。

  近日，我国多地出现极光现象，引起人们广泛关注。极光现象与地磁暴活动紧密关联。地磁暴以及近期频繁出现的太阳耀斑为什么发生？对普通人的生活有影响吗？

  近年来，我国生物多样性保护已取得很明显的成效。在法律和法规方面，我国形成以环境保护法、野生动物保护法、森林法、野生植物保护条例、自然保护区条例等为基础的生物多样性保护和可持续利用法律和法规体系。

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