國內(nèi)首個材料主題AI產(chǎn)業(yè)論壇成功舉辦，找準方向揚帆起航！
2024年10月24日，由粉體圈主辦，國內(nèi)首個以AI硬件相關(guān)材料為主題的“2024‘新材料為AI產(chǎn)業(yè)提速’先鋒論壇”在深圳落下帷幕。論壇邀請到AI硬件相關(guān)，從基礎(chǔ)原材料再到終端器件有深刻理解并已做出重要成就的科學(xué)家、工程師和企業(yè)家等作精彩報告，分享了國內(nèi)眾多材料領(lǐng)域所取得的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)成果，并對相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方向作出分析判斷。參會者普遍對內(nèi)容的前瞻性和深度給予了高度評價。為盡力彌補因故未能到場朋友們的遺憾，粉體圈將對此次論壇報告稍作梳理，供讀者交流學(xué)習(xí)不時之需。小編學(xué)識和能力有限，如有錯漏還望不吝賜教，多加諒解。
華為技術(shù)有限公司
報告深入剖析了人工智能（AI）的發(fā)展歷程、技術(shù)演進及其在材料科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。內(nèi)容涵蓋了AI技術(shù)的起源、發(fā)展階段、以及當前大模型技術(shù)帶來的行業(yè)拐點，強調(diào)了智能時代數(shù)字經(jīng)濟的加速發(fā)展對算力需求的增長。報告還涉及了AI在各行業(yè)的滲透率、全球人工智能市場規(guī)模的預(yù)測，并提出人工智能最大的需求是感知，感知更大的能力需求是材料。此外，報告還討論了AI時代對組織結(jié)構(gòu)和人才管理的影響，以及跨學(xué)科知識在AI新材料創(chuàng)新中的重要性。最后，報告通過案例分析展示了AI技術(shù)在材料開發(fā)中的應(yīng)用，如導(dǎo)熱凝膠粉體配比的AI預(yù)測模型，以及AI在藥物開發(fā)周期中的作用，強調(diào)了數(shù)據(jù)積累和數(shù)據(jù)庫建設(shè)的重要性。
中科院半導(dǎo)體研究所、珠海鼎泰芯源晶體有限公司
報告探討了磷化銦晶圓在人工智能光芯片應(yīng)用中的市場現(xiàn)狀、技術(shù)發(fā)展、制備技術(shù)以及市場展望。趙有文研究員詳細討論了磷化銦材料的發(fā)展歷史、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀、在光電子和微電子器件中的應(yīng)用，特別強調(diào)磷化銦(InP)是繼5G后，未來6G通訊中太赫茲頻段芯片的首選材料，具有高遷移率和優(yōu)異的抗輻射性能。報告還涉及了磷化銦的市場規(guī)模和增長趨勢，光芯片的集成度和尺寸，以及6英寸磷化銦外延材料的技術(shù)水平，特別提出6寸外延片的均勻性與3寸片相當甚至更優(yōu),面積增大到4倍，而成本降低50%。此外，還介紹了磷化銦單晶生長技術(shù)，包括垂直梯度凝固（VGF）和垂直布里奇曼（VB）技術(shù)，并討論了光通信產(chǎn)業(yè)鏈和大尺寸磷化銦單晶襯底加工制備技術(shù)。
北京通美晶體技術(shù)股份有限公司
任博士深入分析了砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）和鍺（Ge）這三種關(guān)鍵半導(dǎo)體材料的綜合特性、當前應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢。他指出，GaAs和InP作為III-V族化合物半導(dǎo)體，具備高電子遷移率和直接躍遷特性，使它們在射頻器件、光電領(lǐng)域，如LED、激光器、太陽能電池等方面具有顯著優(yōu)勢。特別是GaAs，在5G技術(shù)推動下，其在射頻器件中的應(yīng)用需求日益增長，預(yù)計隨著5G手機的普及，GaAs芯片的使用量將進一步增加。InP則因其優(yōu)越的電學(xué)性能，在光通信和數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域扮演著重要角色，特別是在傳輸距離大于100m的場景中，InP的應(yīng)用更為突出。隨著數(shù)據(jù)中心對更高數(shù)據(jù)速率和更低功耗的需求增長，基于InP的激光器和光電探測器市場將持續(xù)擴大。Ge作為IV族半導(dǎo)體材料，雖然在商業(yè)規(guī)模上被硅（Si）取代，但作為戰(zhàn)略稀缺元素，在探測以及新能源（太陽能）等領(lǐng)域作用明顯。
報告人：黃小華 博士、總經(jīng)理 北京化工大學(xué)、陜西銦杰半導(dǎo)體有限公司
黃博士探討了高純磷化銦（InP）材料在AI算力領(lǐng)域的應(yīng)用及其合成技術(shù)。他分析了磷化銦作為關(guān)鍵的III-V族化合物半導(dǎo)體材料，在5G/6G通信、數(shù)據(jù)中心、AI、光電子等領(lǐng)域的重要應(yīng)用，并指出了全球InP襯底市場的供應(yīng)現(xiàn)狀，特別是美日企業(yè)的市場主導(dǎo)地位和國內(nèi)技術(shù)的差距。黃博士還討論了磷化銦產(chǎn)業(yè)鏈面臨的國外技術(shù)封鎖問題，以及新興行業(yè)及國防領(lǐng)域?qū)nP材料的需求。此外，介紹了團隊在磷化銦多晶合成技術(shù)方面的進展，包括不同合成技術(shù)的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)，以及在晶體純度控制、提高合成效率、降低成本、保證產(chǎn)品批次一致性方面的創(chuàng)新成果。最后，他還展望了磷化銦合成技術(shù)的發(fā)展趨勢和市場動向。
西安交通大學(xué)
王教授憑借國際化視野，詳盡地闡述了金剛石材料在AI產(chǎn)業(yè)中的潛在應(yīng)用和發(fā)展前景，包括大面積金剛石同質(zhì)外延和異質(zhì)外延襯底的技術(shù)進展。他討論了金剛石材料的電子遷移率、漂移速度和熱導(dǎo)率等關(guān)鍵性能指標，并指出了美國對相關(guān)半導(dǎo)體材料技術(shù)的禁運政策。王教授還展示了西安交通大學(xué)在高質(zhì)量單晶金剛石襯底制備方面的成果，包括同質(zhì)外延和異質(zhì)外延技術(shù)，以及金剛石剝離技術(shù)，尤其在2 inch單晶金剛石實現(xiàn)了批量化，達到XRD(004)半峰寬91 arcsec指標，處于國際領(lǐng)先地位。此外，他還介紹了金剛石基電子器件的發(fā)展，如金剛石MOSFET和功率射頻FET，并展望了金剛石材料在高性能電子器件中的應(yīng)用潛力。最后，王教授總結(jié)了金剛石材料研究的現(xiàn)狀和未來發(fā)展方向，強調(diào)了提高材料質(zhì)量、降低缺陷密度以及激活能高的重要性。
報告6：金剛石在熱管理中的應(yīng)用 報告人：劉明昭 金剛石事業(yè)部經(jīng)理 中材人工晶體研究院(山東)有限公司
劉經(jīng)理從金剛石的歷史發(fā)展、物理特性、人工合成方法（高溫高壓HPHT和化學(xué)氣相沉積CVD）等角度切入，強調(diào)了金剛石作為國家戰(zhàn)略性材料的重要性。報告指出金剛石具有超高熱導(dǎo)率、高電阻率、高擊穿場強等特性，而遠高于銅和銀的熱導(dǎo)率，使其成為高性能散熱應(yīng)用的理想材料，在5G通訊、人工智能、半導(dǎo)體、新能源汽車等尖端科技領(lǐng)域凸顯關(guān)鍵作用。同時，報告也涉及了金剛石在產(chǎn)業(yè)化過程中面臨的挑戰(zhàn)，如尺寸限制、高成本和加工難度，并提出了有效的解決方案，包括頂層設(shè)計、裝備迭代、拋光工藝等。
報告人：蔡平平 副總經(jīng)理 天通凱偉科技有限公司
報告探討了AI技術(shù)對電源需求的增長，特別是GPU在AI大算力領(lǐng)域的應(yīng)用，以及隨之帶來的供電挑戰(zhàn)。蔡平平總經(jīng)理提出了供得進、堆得下、高效率的供電總體思路，詳細介紹了多種供電技術(shù)解決方案，包括多相供電、高頻開關(guān)、磁電集成封裝、垂直供電技術(shù)等，以及這些技術(shù)在材料選型、產(chǎn)品方案和工藝路線上的應(yīng)用。報告還分享了AI領(lǐng)域應(yīng)用實際案例，提出了功率電感及其軟磁材料的發(fā)展趨勢，包括TLVR電感的發(fā)展方向、功率電感設(shè)計的新思路（電感不僅是功率器件，應(yīng)該把電感當做芯片來做），以及高頻用高Bs低損耗材料的迭代進展。
報告人：李雪松 博士 松山湖材料實驗室
李博士強調(diào)了非晶/納米晶此類材料的優(yōu)異性能，如高強度、高硬度、大彈性、耐蝕耐磨等，并指出軟磁非晶合金是全生命周期的綠色節(jié)能材料，在電力、家電、手機和新能源行業(yè)有廣泛應(yīng)用，特別是在AI服務(wù)器內(nèi)提供儲能和濾波的作用顯著。報告還提到中國是非晶/納米晶材料的主要生產(chǎn)國，但產(chǎn)業(yè)化研發(fā)力度較弱的問題，同時未來的發(fā)展方向聚焦于高頻、高效、小型化的材料。李博士團隊在此領(lǐng)域取得了顯著的科研進展，包括開發(fā)高頻高磁導(dǎo)率非晶/納米晶合金和高Bs低Hc非晶-納米晶過渡合金。此外，報告還提到了非晶合金在電機領(lǐng)域的新應(yīng)用，如非晶合金定子鐵心加工工藝的突破和非晶電機樣機的開發(fā)。
寧波磁性材料應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司
報告深入探討了先進金屬軟磁功能材料的開發(fā)及其在高頻應(yīng)用中的技術(shù)突破。重點論述了非晶納米晶合金粉末的創(chuàng)新制備技術(shù)，包括多級粉碎霧化制粉技術(shù)，該技術(shù)通過高速旋轉(zhuǎn)圓盤配合氣體霧化，實現(xiàn)了微細球狀金屬粉末的制備，這些粉末具有高球形度、低氧含量，并且粒徑分布集中，特別適用于低GFA成分非晶納米晶粉末制備。報告中提到，通過設(shè)計絕緣層可以有效調(diào)控高性能非晶納米晶粉芯的性能。此外，通過選擇特定的合金成分（如FeSiBPNbCu合金）和優(yōu)化熱處理工藝，可以實現(xiàn)對粉芯的損耗、磁導(dǎo)率及直流偏置特性的精確控制，從而達到優(yōu)異的綜合磁性能。
貴研鉑業(yè)股份有限公司
周博士深入探討了貴金屬裝聯(lián)材料在半導(dǎo)體芯片制造中的應(yīng)用及其特性。她詳細介紹了貴金屬如金、鉑、銀、鈀、銠、鋨、釕、銥等在電子裝聯(lián)材料中的多種形態(tài)和用途，包括蒸發(fā)料、擴散阻擋層、薄膜等，并分析了這些材料的物理化學(xué)特性如何滿足半導(dǎo)體行業(yè)的苛刻要求。周博士還討論了不同貴金屬裝聯(lián)材料的技術(shù)關(guān)鍵點、市場現(xiàn)狀以及它們在AI技術(shù)發(fā)展中的潛在應(yīng)用，并提出由于AI的大量應(yīng)用，半導(dǎo)體芯片在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、高性能復(fù)雜計算能力、高效能效比、高度定制化和先進的封裝技術(shù)等方面提出了更高需求，貴金屬裝聯(lián)材料將被要求在材料純度、綜合性能和一致性上持續(xù)提升。
報告人：張學(xué)鋒 博士、總經(jīng)理 寧夏鉅晶源晶體科技有限公司
張博士深入了探討鉭（鈮）酸鋰晶體的性能、生長技術(shù)及其在多個領(lǐng)域的應(yīng)用。他詳細介紹了這些晶體的材料特性，包括聲表面波（SAW）器件、壓電效應(yīng)、熱釋電效應(yīng)、非線性光學(xué)效應(yīng)和電光效應(yīng)，并討論了如何通過化學(xué)計量比控制來優(yōu)化這些晶體的性能。張博士還闡述了非同成分共熔法（DCCZ）等晶體生長技術(shù)的最新進展，以及這些技術(shù)如何實現(xiàn)更高質(zhì)量的晶體生產(chǎn)。此外，他指出鉭（鈮）酸鋰晶體在聲學(xué)、熱學(xué)和電光領(lǐng)域表現(xiàn)出卓越的性能，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)且成本效益高，易制成大尺寸基片，但為滿足未來發(fā)展需求，其晶體生長質(zhì)量仍有待提升，需在理論研究、材料合成、生長工藝、薄膜制備及檢測標準等方面進行深入研究和改進。
報告人：彭立果 總經(jīng)理 山東恒元半導(dǎo)體科技有限公司
彭立果總經(jīng)理在報告中深入探討了大尺寸光學(xué)級鈮酸鋰晶體的產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)及其在人工智能（AI）產(chǎn)業(yè)中的潛在應(yīng)用。他詳細介紹了鈮酸鋰晶體的基本性質(zhì)、發(fā)展歷史和在AI產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用前景，包括其在高速光模塊和電光調(diào)制器中的關(guān)鍵作用，并提出鈮酸鋰單晶薄膜有望成為大規(guī)模集成光電子器件的襯底材料推動集成光學(xué)芯片、量子計算領(lǐng)域的發(fā)展。他還分析了大尺寸光學(xué)級鈮酸鋰晶體產(chǎn)業(yè)化面臨的挑戰(zhàn)，如晶體生長控制、單疇化難題、復(fù)雜的工藝流程和品質(zhì)控制標準的建立。此外，他還概述了公司在大尺寸鈮酸鋰晶體生長技術(shù)（12英寸鈮酸鋰晶體成功研制）、后處理及晶圓加工產(chǎn)線建設(shè)、企業(yè)標準品控體系建立以及產(chǎn)品體系開發(fā)方面的工作進展和成就。
通過聆聽先鋒論壇的精彩報告，不難認識到新材料在AI領(lǐng)域有著的廣闊應(yīng)用前景，更重要是深入了解隨AI時代一同到來有哪些技術(shù)挑戰(zhàn)和產(chǎn)業(yè)機遇。趨勢業(yè)已確立，未來十年將會是AI產(chǎn)業(yè)騰飛的十年。主辦方相信，通過開展跨材料跨學(xué)科技術(shù)交流，能夠為產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，為產(chǎn)研合作對接，為材料界人才培養(yǎng)和企業(yè)發(fā)展注入新動力。期待在未來的日子里，能與各位同仁繼續(xù)攜手，共同推動新材料與AI技術(shù)的深度融合，為社會帶來更多創(chuàng)新和價值。感謝每一位參與者的熱情投入和寶貴貢獻，讓我們期待不久的將來再次相聚，共同見證和創(chuàng)造更多的輝煌。下次會議見！
