2025博创精彩 | 这“湘”“雄”起!高附加值铪基材料助力“中国芯”关键材料自主可控

2025年11月22日21:12:13 科学 1088

中人社传媒特派记者 易巧君 徐王沣

10月27日下午4点半,第三届全国博士后创新创业大赛总决赛的创业组新材料与石油化工赛场外,一众中南大学参赛选手与参展老师屏息等待最后结果。

“恭喜!88.86分,排名第一了!”一双双手纷纷激动地伸过来,向项目主角、中南大学博士后、湖南九墨科技有限公司董事长陈湘雄送来祝贺。

这是“中国芯”制备关键原材料

陈湘雄本次参赛项目是“先进高端芯片核心电子原材料的研发和产业化”,主要是从低廉的原材料里制备出高附加值的铪基高K材料,可用于高带宽内存HBM芯片。

这种铪基高K材料在芯片当中扮演的是什么角色?

“AI大模型狂潮背后支撑的是GPU,而让GPU真正释放全部性能的心脏则是高带宽内存HBM芯片。”陈湘雄解释,“芯片上面有数百亿个晶体管,晶体管的栅极主导电流的流通和截止,我们的铪基高K材料就是用在这个栅极上面。”

那栅极又有什么用呢?

“我们常听的七纳米、五纳米芯片制程,说的就是栅极的宽度。” 陈湘雄进一步说明,随着芯片纳米制程不断缩小,传统硅基材料已经难以胜任,而铪基高 K 材料凭借优异性能,成为理想的替代选择。

陈湘雄介绍,事实上,全球芯片巨头正疯狂为铪基高K材料加价,每一吨上涨甚至超过了千万元。而我国相关产业却面临着纯度、环保和一致性三大挑战,构成了半导体产业链关键材料自主化的核心障碍。

“对此,我们项目取得了相关工艺突破,目标产物就是芯片级四氯化铪,另有副产物芯片级四氯化锆和高纯氧化锆。”陈湘雄告诉记者,事实上,成本仅约100万元左右的50吨锆原料,经他们独创的萃取工艺转化,可产出1吨芯片级四氯化铪,当前售价可达1500万元以上,实现15倍的价值跃迁——“这就是中国技术‘点石成金’的超高附加值奇迹!”

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陈湘雄领取金奖后留影。

它助力国产HBM迎战“超级周期”

今年10月初,央视财经报道,人工智能热潮下,全球存储芯片掀起“涨价潮”,存储芯片行业将迎来“超级周期”。这也意味着“全球都缺存储芯片”。

“好消息是国产HBM也开始上桌了,如华为升腾950靠自研HBM技术让算力暴涨3倍。”陈湘雄告诉记者,他们这款材料目前主要就是应用于HBM存储芯片。而关于他们技术的全球独创性体现,本次比赛答辩环节也有评委专门就此提问。

“与国际巨头相比,例如美国公司ATI仍在购买原料,没有企业能用如此低成本的原材料实现15倍价值跃迁。”陈湘雄在回答中打了个形象的比方——如果把它理解为从1楼爬到20楼,那么现在大多数企业是从十七八楼开始,而他们公司是从一楼开始,希望能把发展的命运完全掌握在自己手里。

事实上,九墨科技聚焦半导体等领域,依托全球首创的高纯稀有金属萃取技术,已经成功解决行业高污染、高成本、低纯度的技术瓶颈。“项目规划年产30吨四氯化铪、500吨四氯化锆,800吨氧化锆,有望在2026年把产品打入到华为海思、SK 海力士、三星电子等下游国际半导体巨头的供应链体系。”陈湘雄的此番说明,引来比赛现场一片羡慕眼光。

“美光CEO在财报会上直言‘2026年HBM3e产能已被全部锁定’,三星的HBM3e订单排到了2027年第一季度,而SK海力士的最新一代HBM4都已经量产,可以说这些半导体头部玩家接下来几年无疑会收获丰厚!”陈湘雄表示,“但我们中国也正在发力,而九墨科技也将始终坚持以技术创新为引擎,以国产替代为使命,力争成为全球半导体产业链一股源自中国的硬核力量,助力国家在关键电子材料领域实现自主可控与弯道超车。”

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九墨科技生产的材料可用于制造芯片。

创业金种子在“湘”正“雄”起

如果说“超级周期”是呼唤芯片原材料创新的“天时”,那么九墨科技的横空出世还占尽“地利”与“人和”,这“湘”“雄”起绝非偶然。

九墨科技已在湖南怀化基地建设中试生产线。比赛答辩环节,有评委特意询问选址原因。

陈湘雄表示,湖南化工资源相当丰富,拥有15家化工园区,而今年3月和他们达成数千万元战略投资的恒光股份就位于怀化市洪江区。该公司是传统的硫化工和氯化工企业,不仅能为九墨提供现场生产资质,而且九墨用到的部分原材料正好是恒光的产品,二者产业互补、循环经济利用的优势明显。

九墨科技的总部则位于湖南湘江新区,于2023年8月成立,初创期就相继获得了“投早、投小、投科技”的“柳枝行动”20万元、“红枫计划”50万元创业补贴资金和系列服务支持。

与此同时,受湖南近年来浓厚的创新创业氛围带动,陈湘雄开始活跃在创新创业大赛上。2023年8月,他在“湖南省留学人员创业启动支持计划”项目选拔大赛路演中开始崭露头脚;2024 年 1 月,他在智汇潇湘·金博奖全球高层次人才创新创业大赛上获得了最具投资价值奖;2025年7月,他在湖南省第二届博士后创新创业大赛中夺得金奖;2025年8月,在湖南省(国际)创新创业大赛里获得了三等奖;本次,又获得第三届全国博士后创新创业大赛金奖。

而拥有韩国、美国学习和工作经历的他,截至目前已在国际高水平期刊发表论文13篇,并作为核心骨干人员参与国家自然科学基金青年项目、湖南省自然科学基金湖湘青年英才科技创新类项目等攻关。

“今年,我还申请成为了清华大学的访问学者,加入到了2025年候选院士、国家杰青魏飞教授课题组,希望能接触更多精英团队,参与跨学科交流,依托清华的实验室、研究所等平台开展合作研究。”陈湘雄说,创业的金种子必须“强己”和“强公司”并重,才能扎根发芽、茁壮成长,不负三湘大地各方长期的托举与期待。

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中南大学带队老师、参赛选手等第一时间向陈湘雄表达祝贺。

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