让辐射探测实现精准度迭代，半导体材料碲锌镉研发商「合肥天曜」完成数千万元A轮融资 | 36氪首发

文 | 张冰冰

编辑 | 阿至

36氪获悉，合肥天曜新材料科技有限公司（以下简称「合肥天曜」）近期宣布完成数千万元A轮融资，由厚雪资本领投，中芯聚源、国元基金跟投，资金将主要用于产线扩大及产品研发，拓展海外市场及下游探测器集成业务。

「合肥天曜」成立于2020年4月，位于合肥市经开区，是一家专注于第三代战略性半导体晶体材料研发、生产及销售的高新技术企业，核心产品为碲锌镉（CdZnTe）衬底及器件，正在拓展高端磷化铟(InP)、氮化铝(AlN)化合物半导体产品，致力于打破欧美日技术垄断，实现高端半导体材料国产自主可控。

「合肥天曜」采用自主研发的“多温区提拉法（LEC-VGF法）”，实现4至6寸全单晶锭批量生产，成为全球为数不多掌握6寸碲锌镉定向单晶生长技术的企业，目前产品已广泛向医疗影像设备等领域客户送样。

一、良品率普遍只有10%，碲锌镉衬底制备难在哪里？

碲锌镉是一种重要的化合物半导体材料，因具备高电阻率、宽禁带、强辐射吸收能力等物理特性，使其在红外探测、辐射探测等领域成为重要的“黄金材料”。

然而，碲锌镉晶体的制备条件极为严苛，通常需要高温高压环境、复杂的化学反应过程以及精准控制的参数，这导致碲锌镉材料虽在上世纪50年代就已有科学家开始体系化研究，但大规模生产高品质生产仍存在多重技术障碍。

“碲锌镉算是整个晶体材料里面最难处理的之一。”「合肥天曜」创始人庞昊如此形容其制备难度。在物理性能上，碲锌镉凝固时产热比较大，形成缺陷的壁垒又比较低，传统熔体法生长碲锌镉晶体时，熔体内部的热量难以传导，且物质不易均匀化，不可避免地就会产生各种缺陷，导致晶体的电学性能、光学性能下降，进而影响探测器的分辨率、光导率和探测灵敏度等关键指标。此前，只有日本企业实现了大尺寸碲锌镉的稳定量产。

庞昊认为，其中最大的难点在于熟悉材料机理：“机理层面上为什么会产生低性能的问题？这些微观的各种深浅能级的缺陷要怎么均匀控制？理解机理之后，再通过我们独特的工艺去实现研发突破。”

碲锌镉材料十分脆弱，受工艺波动影响大，「合肥天曜」从创立至今不断调整生产工艺，最终采用自主研发的“多温区提拉法（LEC-VGF法）”，实现4至6寸全单晶锭批量生产，成为全球为数不多掌握6寸碲锌镉单晶生长技术的企业，填补国内空白。

「合肥天曜」4寸晶圆片产品

在庞昊看来，稳定量产就是核心壁垒，“这不是砸钱花时间就能做出来的，在自身技术过硬的基础上，一些发现是需要灵感的，技术壁垒比较高。”在碲锌镉领域，“稳定量产”意味着产品的良率需要达到稳定水平。据介绍，如果按照全流程统计，从投料到产出，业内的良率平均在10%左右，而日本企业基本能做到50%-60%，「合肥天曜」目前良率已经可以超过50%。

“不管是医疗还是辐射探测，所有应用最本质的核心点就是成本。辐射探测领域，以前碲锌镉探测器是其他闪烁体探测器的10倍，所以根本就用不了。但是如果我们真能把这个探测器成本做到原来的1/10，同时探测精度提升数十倍，会带来辐射探测器的迭代。整个辐射探测市场规模是百亿级别的。”庞昊总结道。

二、作为高端光子CT探测器材料，实现辐射探测迭代

在辐射探测领域，传统辐射探测主要采用碘化钠、BGO等各类闪烁晶体，原理是辐射线照射后，由闪烁晶体把X射线转变成光线，再由硅光电二极管、读光硅基等读出电路把光线转为电子，信号的转换必然带来信息损耗与局限，进而影响探测的精确度。

高精度解决方案是使用高纯锗（HPGe）半导体传感器，以13N级超高纯锗单晶为核心材料，高纯度确保了探测器灵敏度和能量分辨率，减少了杂质对信号读出的干扰，成为γ射线能谱分析的"金标准"。然而，高纯锗半导体传感器通常在液氮温度（-196℃）下工作，因此主要应用于核电站、暗物质探测等尖端科研领域。

碲锌镉晶体凭借其γ辐射探测能力，成为了打造室温X射线及γ射线探测器的理想材料。碲锌镉晶体则能够在室温条件下直接把X射线和γ射线光子直接转化为电子，达到处理每秒每毫米两百万光子的强度，同时辐射剂量更小，并且在传统成像基础上，还能识别出元素。

目前，以碲锌镉、碲化镉作为探测器材料的光子CT已正式进入临床。据报道，从2025开年至7月底，西门子医疗光子计数CT已累计中标近10家医疗机构，总金额达4.75亿元，单台价格近5000万元。由联影医疗自主研发的光子计数能谱CT已入驻中山医院及瑞金医院，开启临床测试和临床医学研究。

“我们整个辐射探测终于迭代到下一代。”庞昊表示，「合肥天曜」需要抓住这个浪潮的机会，争取成为其中的核心供应商。目前「合肥天曜」碲锌镉产品在医疗领域已实现小批量供货，并向多家头部医疗厂商送样，预计明年进入放量阶段。

营收方面，「合肥天曜」2024年营收数千万元，预计今年实现翻倍增长。为了支撑已签约订单的供货需求，「合肥天曜」6月在合肥完成了扩产建设，扩产后产线产值将近亿元。预计未来将进一步将场地扩建至1万平方米，产值翻倍。

未来规划上，「合肥天曜」将持续优化碲锌镉衬底产品稳定量产，推进研发磷化铟(InP)、氮化铝(AlN)化合物半导体产品，并突破相关器件制备，拓展海外市场及下游探测器集成业务。

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