由上海硅酸鹽所主辦的第137期東方科技論壇“我國人工晶體生長技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)”近日舉行。來自相關(guān)領(lǐng)域的精英專家，圍繞晶體生長的各個(gè)重要環(huán)節(jié)：原輔料制備、生長工藝設(shè)計(jì)、后續(xù)產(chǎn)品加工、配套設(shè)備研制、生長方法創(chuàng)新等進(jìn)行深入探討和研判，可以推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)更健全地發(fā)展，有利于提升該學(xué)科的整體發(fā)展水平。對我國未來高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和國防建設(shè)有“不受制于人”的重大戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。

　  人類發(fā)展的歷史就是一部人類對材料的使用發(fā)展史。隨著材料的不斷更新，促進(jìn)著人類社會(huì)的不斷發(fā)展與變革，社會(huì)發(fā)展已證明，一些高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無一不和晶體材料密切相關(guān)：1）用壓電水晶制作的諧振器應(yīng)用于發(fā)報(bào)機(jī)，在第一次世界大戰(zhàn)時(shí)已出現(xiàn)，二戰(zhàn)時(shí)被普遍采用，它開創(chuàng)了現(xiàn)代通訊新時(shí)代；2）硅單晶及集成技術(shù)的成功，把人類帶入方興未艾的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)時(shí)代。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度越來越快，并將會(huì)出現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)等采用新運(yùn)算方式的計(jì)算機(jī)，但硅單晶在計(jì)算機(jī)中的重大貢獻(xiàn)卻不容置疑；3）1960年，紅寶石晶體中首次實(shí)現(xiàn)激光輸出，標(biāo)志著光電子時(shí)代的來臨¼¼。可以預(yù)計(jì)，在21世紀(jì)中，由于人類社會(huì)發(fā)展的需要，會(huì)促使人們采用不同理論方法與技術(shù)途徑來設(shè)計(jì)、合成與生長各種新型的功能晶體材料，從而將更加促使晶體生長科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

　　 我國人工晶體材料的生長研究，開創(chuàng)于上世紀(jì)50年代中期?；仡?0多年來，該領(lǐng)域內(nèi)的研究從無到有，從零星的實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)展到現(xiàn)在初具規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，進(jìn)展是相當(dāng)迅速的：1）現(xiàn)在我國的人工水晶、單晶硅、人造金剛石、鐵電壓電LN和LT晶體和各類寶石等晶體已成為一個(gè)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)；2）KTP，BBO，LBO，BGO，YVO4，PbWO4等晶體已達(dá)到了國際先進(jìn)和領(lǐng)先水平，且均已進(jìn)入國際市場的競爭行列；3）在助溶劑法、多坩堝下降法等生長技術(shù)和工藝方面具有自主知識產(chǎn)權(quán)、已達(dá)到了國際先進(jìn)和領(lǐng)先水平，且已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化¼¼。無論是在學(xué)術(shù)界還是在國際市場上都為國家爭得了榮譽(yù)。然而，值得關(guān)注的是，目前市場上最廣泛應(yīng)用的一些晶體如單晶硅、藍(lán)寶石、GaAs、Nd:YAG等，晶體質(zhì)量和穩(wěn)定性與國外有差距。究其原因，主要是我國人工晶體生長方法和工藝發(fā)展不平衡，如提拉法、泡生法、導(dǎo)模法、區(qū)熔法等與國外差距大。長期以來，在生長方法創(chuàng)新、配套設(shè)備研制、原輔料處理、后加工制備技術(shù)等方面都比較薄弱，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈還不夠完善。

　　 近年來，隨著光伏產(chǎn)業(yè)、綠色照明產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，國內(nèi)多晶硅、藍(lán)寶石等相關(guān)投資項(xiàng)目呈爆發(fā)式增長的勢頭，全國各地興起形形色色的“光伏產(chǎn)業(yè)園”“半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地”“光谷”等。這股表面繁榮背后實(shí)際隱藏著巨大的風(fēng)險(xiǎn)：這些產(chǎn)業(yè)都是兩頭在外，如硅原料是整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入壁壘最高的環(huán)節(jié)，最上游提供太陽能電池級硅材料的專業(yè)生產(chǎn)廠商僅有幾家歐美公司；另外如藍(lán)寶石襯底的加工及LED器件的制備技術(shù)也都掌握在國外大公司手里。因此要突破技術(shù)貿(mào)易壁壘和政治訛詐，就必須發(fā)展擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的晶體生長和制備技術(shù)，形成產(chǎn)業(yè)鏈。

　　 晶體生長是一門綜合性很強(qiáng)的多學(xué)科交叉的學(xué)科，它的發(fā)展需要在物理學(xué)、化學(xué)、晶體學(xué)、晶體生長與工程技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)工作的專家通力合作，相互配合，做到物理與化學(xué)，理論與實(shí)踐，結(jié)構(gòu)與性能，研究與開發(fā)等多方面的密切結(jié)合，才能保證該學(xué)科的全面而持久的發(fā)展。