碳化硅晶体是一种重要的第三代半导体材料，是5G通讯、先进雷达、新能源汽车、轨道交通、大功率输配电等所需的关键核心材料。自上个世纪50年代以来，人们就认识到碳化硅是一种性能优异的半导体材料，但碳化硅晶体生长难度极大，难点包括：在高温下发生分解，传统熔体生长法不适用；生长温度高（2300℃以上），温场不易控制，难以获得单一晶型，容易产生微管缺陷；晶体不能用已有方法扩径；电阻率控制难等。1955年，飞利浦实验室的Lely提出气相法生长碳化硅晶体，因无法避免自发成核，只生长出了毫米级的晶体。1978年，前苏联科学家Tairov等提出了采用籽晶升华法将晶体尺寸扩大到厘米量级，但缺陷密度很高。此后碳化硅晶体生长研究进展缓慢。至上世纪九十年代末，只有美国等少数几个发达国家掌握2英寸晶体生长技术，并开发出性能优异的碳化硅基器件，应用于先进雷达和固态照明等，显示出碳化硅晶体广阔的应用前景，但对我国实施严格的技术封锁和产品禁运。

       面对这一关系国计民生的卡脖子材料，自1999年以来，团队立足自主创新，开展了碳化硅晶体生长基础研究和产业化。发表论文32篇，授权发明专利27项，包括6项国际专利，研制并迭代了四代单晶生长炉，形成了具有完整知识产权的整套技术路线。在无经验可借鉴的情况下，创办了国内第一家碳化硅晶体产业化企业（北京天科合达）。在产业化过程中，提出了不同批次间工艺动态调整的技术方案，保证了产品稳定性和成品率，产品各项技术指标均达国际先进水平，满足了第三代半导体功率器件的需求，制定了碳化硅国家标准3项。向中电科13所、55所、三安光电、中芯集成、东莞天域、普兴电子、日本住友电气、美国SLDLaser等100多家科研机构和企业批量供片，近三年晶片累计销售11.4亿人民币。碳化硅晶体的国产化，满足了国家重大需求，带动了中车、国网、泰科天润等20余家国内企业进入下游器件、封装和模块产业，促使国内形成了完整的碳化硅半导体产业链，带动了我国宽禁带半导体产业的发展。

       相对于PVT法，高温溶液生长(HTSG)法具有生长温度低、晶体扩径和p型掺杂易实现、生长出的晶体缺陷密度低等独特的优势，有望成为量产SiC晶体的主要方法之一。2017年起，陈小龙团队开展了HTSG法生长SiC晶体的研究工作，成功生长出了2-6英寸p型4H-SiC晶体，达到了国际先进水平。并通过调控固液界面能，在国际上率先生长了2-4英寸3C-SiC晶体，制备出了3C-SiC单晶衬底，填补了国际空白，对宽禁带半导体产业发展具有重要意义。

团队获2020年中科院科技促进发展奖，2015年新疆生产建设兵团科技进步一等奖。陈小龙研究员获2009年中国发明协会发明创业特等奖。