1704758803
李立本介绍说，公司2005年的销售额达3亿人民币，其中50％以上产品出口。公司还获得国家发改委高科技产业化示范项目1项，已成为国内半导体硅材料生产的龙头企业之一。作为学科科研成果转化的生产基地，公司的发展促进了学科的进步。
1704758804
1704758805
让跨国企业采用中国的技术
1704758806
1704758807
“减压充氮直拉硅单晶技术”发明之后，国际上开始注意到中国对这个领域的研究。1991年9月，在德国柏林郊区举行的第四届半导体吸杂和缺陷工程国际会议上，刚刚拿到浙江大学博士学位的杨德仁应邀参加大会，并宣读了课题组关于微氮直拉硅单晶研究的论文。此次会议有近20多个国家和地区的100多名专家学者与会，并向大会提交了100多篇学术论文。杨德仁是唯一的中国学者。
1704758808
1704758809
1704758810
1704758811
1704758812
杨德仁教授和研究生讨论硅晶体生长
1704758813
1704758814
当时，杨德仁年仅27岁。他是阙端麟院士所带的博士生中最早毕业的，也是国内最早毕业的半导体材料工学博士之一。在博士论文中，他阐述了课题组在微氮直拉硅单晶研究中的成果：他们发现了氮原子在硅单晶中的特性，这些特性可以直接提高硅材料的质量。
1704758815
1704758816
从90年代初开始，杨德仁和他的课题组在阙端麟院士的指导下做氮的研究。当时，浙江大学半导体厂已经在国际上率先生产出掺氮直拉硅单晶。经过检验，产品的质量不仅没有下降，反而比没用氮保护气掺氮前更好。“我们在国际上首先提出这个观点，并不是误打误撞，而是在实践中发现并经过实践检验后才提出来的。”杨德仁说，“但与会的学者们对这项研究半信半疑。他们对研究感兴趣，但对结果还是持怀疑的态度。”
1704758817
1704758818
“硅原子本来是一个一个地排列着。但是如果有氮原子掺进去了，或者有空位没有硅原子，就会形成一个空洞。一个硅原子没有，影响不大，如果50个、100个硅原子没有，就会形成一个大的空洞。”杨德仁介绍说，集成电路的一个芯片上要集成上亿个元器件，假如有一个缺陷在里面，就像高速公路上突然断了一截一样，导致集成电路失效。“我们是利用‘杂质’来控制缺陷。氮掺进去后，会把这些空洞吸引到它的身边来，让这些空洞逐渐变小。然后经过高温处理，这些小的空洞很快就消失了。这是一个辨证的方式，虽然空洞型缺陷的密度增加了，但是空洞尺寸变小了，变得更容易消除了，材料的质量当然会更好了。”
1704758819
1704758820
杨德仁仔细地分析了“微氮直拉硅单晶的研究”早期受到国际冷遇的原因，一是国际上除了浙江大学以外还没有这个产业，他们即使想去研究也因为缺少样品，巧妇难为无米之炊。二是半导体材料已经是一个成熟的行业，直拉硅单晶在集成电路等微电子行业广泛使用，国外的一些大企业不希望再来改头换面。“但更多的因素还是他们很难轻易接受由中国人提出来的全新观念”。
1704758821
1704758822
“我们是一群孤独的探索者。”杨德仁说，这次会议虽然应者寥寥，但还是有所收获。重要的是结识了日本东北大学金属材料研究所的角野浩二教授，他是硅材料方面的国际顶尖科学家。正是他的邀请，杨德仁第一次走出了国门。
1704758823
1704758824
“角野浩二教授虽然对我们的研究成果不置可否，但他还是希望我们拿着样品到他的实验室做进一步的实验。这样，我就带着样品，在1993年4月到了他的实验室。”当时，国内能够达到液氦低温的设备还很少，角野浩二把自己实验室的设备腾出来，供杨德仁做实验。慢慢地，他对一些科学现象开始感兴趣，并主动和杨德仁一起讨论实验现象和实验结果。几个月过去后，他们的研究取得了成果。这些成果很快就发表在APL（美国《应用物理通讯》）和JAP（美国《应用物理杂志》）等国际著名的学术杂志上。
1704758825
1704758826
随后，杨德仁又先后到德国、瑞典继续开展合作研究。“我们每发现一个掺氮直拉硅单晶的新特性时，人家可能不相信。我们继续做研究。再做，再做，再做。几篇高水平的文章写出来后，人家就慢慢觉得有意思，也会愿意跟你一起做了。”此时，国外一些同行开始关注掺氮研究，主动找过来要求合作，或者要求提供样品分工合作，共同发表文章。课题组和日本、美国、德国、瑞典等国的科学家共同发表的研究文章开始陆续引起国际广泛的关注。
1704758827
1704758828
2000年前后，除浙江大学外，日本钢铁公司集团的硅材料公司也生产出了掺氮直拉硅单晶。这家企业当时的科技顾问就是从日本东北大学退休的角野浩二教授。“一般来说，这个国家的科学家感兴趣了，他们的工业界、产业界也会跟上来。”杨德仁说：“我们研究出来的这些特殊的优点被企业接受后，他们生产出来的产品更高档，比一般的产品卖得还要贵。”
1704758829
1704758830
现在，世界上几乎所有重要的硅材料生产企业，包括最大的三家硅单晶公司：信越公司（SEH）、三菱住友（SUMCO）和瓦克公司，都在应用掺氮直拉硅单晶。杨德仁的课题组也先后承担了中俄、中波和中意等多项政府间的国际合作项目，以及国家自然科学基金重点项目、面上项目等。
1704758831
1704758832
2003年12月，杨德仁带领课题组完成的“掺氮直拉硅单晶氮及相关缺陷的研究”项目，通过了由六位同行院士组成的专家组的鉴定。专家们认为，这个项目在国际上首先系统开展了掺氮直拉硅单晶相关缺陷与性能的基础理论研究，在科学上揭示了掺氮直拉硅单晶缺陷的结构、性质和作用，解决了掺氮直拉硅单晶在超大规模集成电路中应用的基本科学问题，并促进其在国际上广泛地应用，具有自主知识产权，在国际上处于领先的地位。2005年，“掺氮直拉硅单晶氮及相关缺陷的研究”项目获国家自然科学二等奖。
1704758833
1704758834
和世界同步研究新型薄膜光电材料
1704758835
1704758836
1988年以前，硅材料国家重点实验室在半导体薄膜、光子与光电子材料、纳米材料等领域的研究还是空白。1988年春，叶志镇博士毕业后留校工作。当时担任硅材料国家重点实验室学术带头人、浙江大学副校长的阙端麟教授亲自点将，让他从事微电子技术中关键材料——半导体薄膜的研究。
1704758837
1704758838
半导体薄膜技术的优势在于材料可以人工设计，根据科技人员预先设计的原子排列结构制备材料，从而达到所需的性能。叶志镇所从事的半导体薄膜研究，就希望在此有所突破。
1704758839
1704758840
1990年，叶志镇作为高级访问学者，到美国麻省理工学院（MIT）从事低温外延优质硅薄膜研究，这是一项事关下一代超大规模集成电路与微电子高技术发展的重大课题。凭借着优越的实验条件，经过半年的努力，他提前完成了一个先进的超高真空薄膜设备的研制。接着，他又将目标对准了低温生长硅外延及外延层的性能评价研究。在550℃下由硅烷热分解，成功地生长出高质量的硅外延层。
1704758841
1704758842
1992年3月，归心似箭的叶志镇回到浙江大学。“自己能早一天回去，就能早一日把掌握的最新技术带回来，带动国内的硅材料研究。”回国后他被委以重任，出任硅材料国家重点实验室副主任。
1704758843
1704758844
1994年，他与中科院沈阳科仪中心合作创建了国内第一台结合RHEED在线监控功能的超高真空（UHV）CVD外延系统，而后又建设了更先进的UHV／CVD-II型外延设备；他率先发展了高真空CVD低温外延整套先进的半导体薄膜新技术，打破了半导体技术领域的先进设备与技术被发达国家垄断的局面，现在该技术已在全国20多家单位推广应用。
1704758845
1704758846
1999年，叶志镇又建立了首台高真空MOCVD外延设备，硅基GaN外延与器件研究取得了重要成果；2001年后，他又建立了具有我国自主知识产权的ZnO生长专用的等离子辅助的MOCVD外延系统、激光脉冲沉积（PLD）和磁控溅射装置等多台先进的薄膜设备，为半导体薄膜研究与发展建立了具有先进水平的研究平台，在硅基薄膜生长与光电器件研制上做出了特色成果。
1704758847
1704758848
从2000年开始，叶志镇带领课题组在国家“973”计划、国家自然科学基金重点项目等资助下，开展“ZnO基材料生长、p型掺杂与LED基础性研究”。
1704758849
1704758850
“目前在短波长LED领域，GaN的开发应用占主导地位，并形成了很大产业。但Ga稀有且昂贵，而且日本垄断了GaN发光器件相关的大部分关键技术。”叶志镇介绍说：“ZnO是一种直接宽带隙半导体材料，室温下能产生高效的近紫外发光，有望成为一种理想的短波长发光器件材料，因而受到全世界相关领域科学家的关注，成为一个前沿课题和研究热点，得到众多发达国家政府和企业的重视和支持。”
1704758851
1704758852
“我们是在和世界赛跑。”叶志镇说，浙江大学从1988年开始ZnO的研究，是国际上最早开展ZnO研究的单位之一。“ZnO要实现光电应用，必须实现高质量p型ZnO的可控掺杂。这是制备ZnO-LED和LDs的重要基础，也是一个国际性的科学难题。”