郭全贵：勇破石墨困局的科研人

近年来，在绿色低碳转型背景下，以光伏为代表的新能源飞速发展，进而推动了国产静压石墨的进步——石墨材料的整体性能明显得到提升，规格尺寸明显放大，产能也随之逐步释放。

走进中国科学院山西炭材料重点实验室，安静得只能听到仪器轻微的运转声，在这片不大的空间里，每一块石墨材料都承载着科研人员的期望，每一次实验都是向未知领域的勇敢迈进。“这就是我们平时工作的地方，研究过程中我们每个人在这里度过的时间比跟家人相处的时间还多。”研究员郭全贵向《科学导报》记者说道。而他们的努力也让他们交出了一份满意的答案。

一直以来，我国在高端制造业关键基础材料方面面临着诸多困境，郭全贵对此有着深刻的认识，他形象地描述为“要么无材料可用，要么有材料不好用，要么好材料不敢用”。在碳化硅器件的发展进程中，高质量的碳化硅晶体和外延生长技术备受关注，而作为其重要辅助的多孔石墨材料，我国却长期依赖进口，这无疑成为制约国内半导体石墨材料产业发展的巨大瓶颈。

面对这一严峻挑战，郭全贵没有退缩。他凭借着30多年特种石墨材料研究的深厚底蕴和丰富经验挺身而出，带领团队不懈努力，成功研发出定制化的大孔隙率、窄孔径分布的多孔石墨材料解决方案，并创立了青岛芯科半导体新材料科技有限公司（以下简称：“芯科新材”）。

多孔石墨在碳化硅长晶过程中宛如“分流枢纽”，其作用至关重要。它不仅能改变原料区的温度场分布，疏导和控制组分流按设计的长晶路线实现可控释放，还能减弱晶体边缘处的多晶化效应，获得大尺寸晶体。同时，能过滤掉原料区分解物产生的杂质，避免在晶体中形成包裹物，助力高品质晶体生长。然而，长期以来，高端长晶用多孔石墨产品主要依赖摩根、西格里等国外厂家，价格高昂且供应链不稳定，国产化替代迫在眉睫。

郭全贵深知责任重大，他说：“我们必须打破国外的垄断，让国内企业用上优质、可靠且价格合理的多孔石墨材料。”芯科新材根据团队对多孔石墨产品运用原理的深入理解和下游客户的实际需求反馈，已经定型了三款多孔石墨产品。这些产品不仅满足不同衬底企业的个性化需求，还实现了稳定供货，并通过了国内部分长晶企业的验证。

在科研过程中，郭全贵和他的团队遇到的困难和挑战远不止如此。高性能等静压石墨材料的制备过程如同精密的钟表，每一个环节都必须精确无误。在原料选择和制粉环节，团队面临着原料物性差异和粒度分布不均的难题，这些问题如同顽石挡路，让制备工作举步维艰。郭全贵却很乐观，给自己的团队分享了自己的小故事：“记得有一次，我们在实验室里反复试验，却始终无法突破。那天晚上，我回到家中，看到孩子正在玩拼图，每一块拼图都必须精准放置，才能完成整个画面。我突然灵光一闪，我们的问题不也像拼图一样，需要找到每一块合适的‘拼图’吗？”这个小故事启发了团队，团队开始重新审视问题，从不同角度寻找解决方案。最终成功开发出了一种新型的原料定制化合成技术。这项技术有效地解决了原料物性差异和粒度分布不均的问题，为高性能等静压石墨材料的制备打下了坚实的基础。这一成就不仅是技术上的突破，更是团队精神的诠释。

然而，科研之路从不平坦。从混料、混捏、成型，到焙烧、浸渍，直至石墨化，每一步都像是攀登高峰的艰难跋涉。在石墨化这一关键环节，温度的微妙变化都可能让材料性能产生波动，这无疑是一个棘手的难题。在一次实验中，团队成员们围坐在石墨化炉旁，焦急地等待着结果。当温度场的不均匀性导致实验失败时，大家都显得有些沮丧。郭全贵就用他一贯的乐观态度鼓励大家：“每一次失败，都是向成功更近一步。”他的话像一束光，照亮了团队前行的道路。在郭全贵的带领下，团队没有放弃，而是开始了新一轮的技术攻关和工艺优化。夜以继日、不断尝试、不断改进，终于，团队的努力结出了硕果——一种先进的智能化热处理装备诞生了。这一创新装备能够精确控制石墨材料在结构演化过程中的温度场，确保了石墨材料的高性能和均质性，为炭材料的研究开辟了新天地。

郭全贵对自家产品充满信心，“芯科新材的多孔石墨产品具有优异的孔径、孔隙率和耐腐蚀性能，能够有效减少碳包覆现象。”同时，他坦言，市场竞争激烈，但芯科新材能脱颖而出，其产品品质与服务也是一种肯定的诠释。

未来，郭全贵和他的团队将以芯科新材为新起点，秉持“更好用的多孔石墨材料”的坚定目标、不断创新、追求卓越，努力为我国半导体行业关键基础材料的发展注入强大动力，用行动激励无数科技工作者在创新的道路上勇往直前，为实现我国半导体产业的腾飞再尽绵力。