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又一行业龙头,跨界入局金刚石半导体

近日,北京九州一轨环境科技股份有限公司(以下简称“九州一轨”)发布公告,拟与江苏通用半导体有限公司共同出资设立北京通用九州金刚石科技有限公司(暂定名),注册资本2亿元,其中九州一轨出资8000万元持股40%,江苏通用半导体出资1.2亿元持股60%并为控股方;同日,九州一轨还公告拟以不超过4.15亿元收购苏州晶禧半导体科技有限公司100%股权,并同步增资3500万元

九州一轨成立于2010年,2023年登陆科创板,长期聚焦轨道交通减振降噪与声纹监测系统。公司产品包括阻尼钢弹簧浮置板道床隔振系统、轮轨状态在线监测系统等,已在33个城市实现应用。从财务数据看,公司正处于明显承压阶段:2025年度实现营业收入2.3139亿元,同比下降35.56%;归母净利润为-1401.34万元,同比下降225.66%,由盈转亏。据了解,收入端下滑主要与轨道交通项目节奏放缓直接相关,同时信用减值损失增加与持续的研发投入也对利润形成拖累。

此次设立的合资公司指向“晶圆级金刚石半导体基板”,这一定位直接对应当前行业最核心的短板。与碳化硅、氮化镓已经形成6英寸、8英寸乃至更大尺寸晶圆体系不同,金刚石材料目前仍以小尺寸衬底为主,主流尺寸集中在毫米级到1英寸左右,大尺寸单晶的一致性、缺陷密度控制仍未解决。晶圆级能力不仅涉及尺寸放大,还包括位错密度控制、表面粗糙度、厚度均匀性等一系列指标,这些直接决定后续外延与器件制造的可行性。当前行业中,CVD是主流技术路线,但生长速率慢、成本高、应力控制难度大,导致大尺寸扩展进展有限。

在材料之外,加工环节同样构成制约。金刚石硬度极高,传统机械加工效率极低且易产生微裂纹,目前主要依赖激光加工、等离子体刻蚀以及化学机械抛光等组合工艺。江苏通用半导体有限公司在激光隐形切割及晶圆剥离方面的能力,正好对应这一环节。该公司已经实现8英寸SiC晶锭激光剥离产线国产化,这一经验可以部分迁移至金刚石材料的减薄与分片过程。对于金刚石来说,如何在保证表面质量的同时实现高效率切割,是影响良率与成本的关键因素之一。

再看并购标的苏州晶禧半导体科技有限公司,将补充切割、减薄、抛光等具体工艺能力。半导体材料从晶体到器件之间,需要经过多道精密加工流程,尤其是衬底减薄与表面处理,对器件性能影响直接。如果完全依赖外协,不仅成本高,而且难以形成稳定工艺窗口。通过并购方式整合加工能力,可以加快工艺迭代速度,也有助于建立针对金刚石材料的专用工艺体系。

在应用侧,此次合资公司优先落地轨道交通与声纹传感等场景,这一选择与当前技术成熟度相匹配。轨道交通领域中,轮轨状态监测、结构健康监测等系统长期处于高振动、高粉尘、温度波动较大的环境,对传感器稳定性要求较高。传统硅基器件在长期可靠性方面存在一定限制,而金刚石材料在高温、强辐射环境下的稳定性更具优势。在声纹传感方面,高灵敏度与低噪声特性同样依赖材料性能,这些细分方向对材料性能敏感,但对成本容忍度更高,更适合作为早期导入场景。

从产业推进路径看,当前金刚石半导体的关键在于形成连续工艺能力。材料生长、晶圆加工、器件制造之间存在强耦合关系,任何一个环节不稳定,都会影响最终器件性能。相比之下,碳化硅之所以能够实现规模化,很大程度上依赖于从晶体生长到外延、再到器件制造的完整产业链逐步打通。金刚石目前仍停留在链条不完整阶段,这也是产业化进展缓慢的核心原因。

从竞争格局看,全球范围内从事金刚石半导体研发的机构较多,但集中在材料或器件单一环节,能够覆盖材料+加工+应用的企业较少。国内企业近两年开始加快布局,但多数仍停留在实验室或中试阶段,工程化能力有限。

需要看到的是,这一方向投入强度较大且周期较长。金刚石单晶生长设备、加工设备以及配套工艺开发均需要持续投入,短期内难以形成规模收入。同时,由于行业尚未形成统一技术路线,不同企业在CVD、HPHT等路径上的选择,也会影响后续发展节奏。

从当前推进节奏看,九州一轨已经不再局限于单一业务修复,而是试图通过材料与工艺能力的补齐,重塑自身在产业链中的位置。而金刚石半导体一旦在良率、成本或某一细分应用上形成突破,就有可能打开更明确的商业空间。