聚光成芯——西安第三代半导体产业集群加速崛起

工作人员正在生产线上作业。

“做研究要严谨，做企业要敢打敢冲。从论文到产品，是另一种更大的成就感。”近日，在西安一间会议室里，西安交通大学刘立军教授这样描述他创业的心境。

碳化硅晶体生长，外行人听不太懂，却是第三代半导体的基石。刘立军团队用几十年积累的热物理模拟“看见”原子如何从气相变成整齐排列的晶体——2025年春节前夕，陕西省首个8英寸碳化硅单晶锭在西安诞生。

一个晶锭的重量不过几公斤，但它撬动的却是一条产业链。2026年上半年，西安151户半导体及光子规上工业企业完成总产值472.34亿元，同比增长7.1%。从上游材料“从0到1”突破，到中游制造产能落地，再到链上协同加速成形——在西安，覆盖第三代半导体全链条的产业生态，正在从蓝图走向现实。

　　向上突围　从0到1的材料攻坚

　　这个晶锭的意义，不止于一项技术突破。此前，在陕西半导体版图上，前有设计、后有制造、封装，唯独缺了最上游的晶体材料。这一环节长期依赖从国外或省外采购，成本高、周期长，导致这条产业链始终差“一口气”。陕西立创晶源半导体科技有限公司（以下简称“立创晶源”）的出现，恰恰补齐了这个缺口。2024年11月设备进场，不到2个月首锭出炉，这速度在行业中极为罕见。

　　速度的背后，是一场关于“看见”的较量。碳化硅晶体生长，是典型的“黑匣子”工程。炉内两千三百多摄氏度高温，一切都被厚厚的隔热材料包裹，肉眼什么也看不见。原子如何从杂乱无序的气相变成整齐排列的单晶？温度梯度怎么分布？凝华速率快了还是慢了？这些问题的答案，全部藏在看不见的地方。大多数团队靠反复试错，一炉一炉“烧经验”。而立创晶源选择另一条路：用数值模拟，在计算机里“看见”炉内发生的所有物理化学过程。

　　“我从1992年读研究生就开始做模拟研究，那时候在西安交大一个国家级实验室就一台计算机，像宝贝一样。”刘立军教授回忆道。此后的三十余年，他从半导体单晶硅做到光伏硅，从蓝宝石做到氮化镓，最终聚焦碳化硅——底层逻辑从未改变：流体力学、传热学、工程热力学，这些西安交大能动学院全国排名位居前列学科的“看家本领”，是所有晶体生长共同的“底层语言”。

　　更难的路，立创晶源也在走。碳化硅晶圆尺寸越大，技术壁垒越高——8英寸是6英寸面积的近两倍，12英寸则是四倍，但晶体生长的技术难度呈指数级攀升。更大的尺寸意味着炉内温度场、流场、浓度场的耦合关系更加复杂，需要被“看见”的地方呈几何级数增加。目前全球尚无企业能实现12英寸碳化硅衬底的大规模稳定量产。而立创晶源已成功实现8英寸碳化硅衬底材料开发，正向12英寸开发及量产发起冲刺。不仅如此，大多数衬底企业只做材料，核心长晶热场及设备靠外购；立创晶源则多一条线——自主研发晶体生长核心热场结构，核心装备自主可控。

　　“买别人的炉子，工艺调试就受限于别人的参数；自己设计热场做装备，迭代速度掌握在自己手里。”公司已取得多项碳化硅晶体生长相关专利，从籽晶连接到生长装置，逐步构建起完整的自主技术体系。刘立军告诉记者，公司下一个目标，就是攻克12英寸碳化硅衬底量产这一全球性难题。

　　上游材料端的布局还在加速。2026年7月30日，蓝辉科技碳化硅材料生产研发基地建设项目在西安高陵区正式开工。项目占地114.263亩，总投资约5.9亿元，聚焦碳化硅、氮化镓等第三代半导体及氧化镓等第四代半导体材料的研发生产。全面建成达产后，预计亩均年产值可达598.25万元，将为区域新材料产业聚链成群注入强劲新动能。

　　立创晶源做的是“技术突破”——从8英寸首锭到12英寸产品升级和核心装备自主可控，向行业最高难度发起挑战；蓝辉科技做的是“产能筑基”——百亩基地的开工，意味着西安碳化硅上游材料正在从实验室走向规模化生产。破局与立基之间，西安碳化硅上游材料端的技术链与产业链，正在同步成型。

　　向中聚力　西北首条产线落地

　　有了上游材料，中游制造也在加速跟上。2025年底，由陕西电子信息集团投资建设的芯业时代8英寸高性能特色工艺半导体生产线正式通线投产——这是西北地区首条8英寸芯片生产线。项目位于西安高新综合保税区，总建筑面积17.39万平方米，总投资45亿元，设计月产能5万片晶圆。

　　速度令人瞩目。2024年5月启动土建打桩，2025年12月流片成功，仅用时19个月——而同类8英寸晶圆厂常规建设周期普遍超过30个月。截至2026年6月，产品良率已突破95%，累计实现数千片晶圆的生产销售。超80%的生产设备可兼容第三代半导体研发生产，为碳化硅等前沿技术布局奠定了基础。项目一期已完成投资32亿元，计划于2026年三季度启动二期建设，进一步扩大产能。

　　产线的建成补齐了陕西新能源汽车产业链的制造短板：向上就近配套比亚迪整车制造，向下对接本地封装产能。满产后，每年芯片产能可匹配约300万台新能源汽车的功率器件需求。产线聚焦工业级、车规级功率器件，直接服务新能源汽车、风光储能、人工智能等国家战略性新兴产业领域。

　　链条能否啮合到位，取决于协同的深度。芯业时代投产后，西安一家本土封装测试企业由此实现供应链升级——从过去跨区域长途流片，到如今与芯业时代同城协作，晶圆交付从跨省物流变为半小时车程。一个从材料到晶圆、从晶圆到封装的半小时产业圈，正在西安加速成形。

　　向链融合　政策与协同双轮驱动

　　2026年5月，西安市工信局组织举办半导体功率器件创始人圆桌沙龙，航思半导体、镭神技术等重点企业创始人围绕碳化硅、氮化镓等技术突破方向展开研讨，多家企业现场达成初步合作意向。这并非孤例——今年以来，西安坚持以“链式思维”推动产业协同，创新开展中小企业融链入链专项行动。陕西半导体先导技术中心作为“政产学研用”深度融合的典范，聚焦第三代半导体及先进硅基器件领域，构建了全链条创新服务平台，已成功推动20余项高校及科研院所的前沿技术成果实现产业化转化。

　　上游有材料突破，中游有制造产能，下游有封装配套，中间有政策搭桥、市工信局牵线——一条从晶体生长到芯片封装、从实验室到整机厂的协作链条，正在西安全速闭合。

　　产业突破的背后，是清晰的顶层设计。2026年4月30日，西安市正式印发《西安市促进半导体及光子产业高质量发展实施方案》。方案明确提出，到2030年全市半导体及光子产业产值总规模突破3000亿元，设立不低于50亿元半导体产业基金。方案提出，要形成“设计引领、制造主导、封测支撑、关键材料与设备配套”的完整产业链，重点布局第三代半导体、先进封装、RISC-V及AI智算等新兴领域。围绕碳化硅、氮化镓，方案部署了“第三代半导体抢占工程”等五大创新工程。

　　“链式思维”贯穿始终。方案明确突出“链内协同”与“链间配套”双轮机制——既要打通设计、制造、封测、配套的垂直链条，也要以新能源汽车、储能装备、航空航天等本地优势应用场景为牵引，推动半导体企业与终端整机企业联合开发。

　　2026年上半年，全市西安151户半导体及光子规上工业企业完成总产值472.34亿元，同比增长7.1%。按照规划，到2030年，西安半导体及光子企业数将分别突破200户和150户。

　　碳化硅在导热率、导电率、工作温度等方面全面优于传统硅，应用场景从新能源汽车、AI数据中心到军工雷达持续扩展。在这场第三代半导体的产业竞速中，西安正凭借从上游突破到中游立柱、再到链上协同的清晰路径，从“追光者”加速变为“筑链者”。一条“芯光同辉”的产业新赛道，正在西安渐次铺展。

来源：西安日报 责编：程雨萌