source：鎵仁半導(dǎo)體（圖為鎵仁半導(dǎo)體8英寸氧化鎵單晶）

據(jù)悉，8英寸氧化鎵能夠與現(xiàn)有硅基芯片廠的8英寸產(chǎn)線兼容，這將會顯著加快其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的步伐。其次，氧化鎵襯底尺寸增大可提升其利用率，降低生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)效率。

第四代半導(dǎo)體材料

在半導(dǎo)體材料的發(fā)展歷程中，每一代新材料的出現(xiàn)都推動著行業(yè)邁向新的高度。從第一代硅（Si）、鍺（Ge），到第二代砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP），再到第三代碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN），如今，第四代半導(dǎo)體材料正嶄露頭角，其中氧化鎵（Ga?O?）備受矚目。

氧化鎵作為第四代半導(dǎo)體的代表，具有諸多令人矚目的特性。它擁有超寬帶隙，范圍在4.-4.9eV，這一數(shù)值遠(yuǎn)高于第三代半導(dǎo)體碳化硅的3.2eV和氮化鎵的3.39eV。更寬的禁帶寬度意味著電子需要更多能量從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，使得氧化鎵具備耐高壓、耐高溫、大功率、抗輻照等突出特性。其超高臨界擊穿場強(qiáng)可達(dá)8MV/cm，能承受比SiC或GaN器件更高的工作電壓，且導(dǎo)通電阻更低。

在應(yīng)用領(lǐng)域方面，氧化鎵展現(xiàn)出了廣泛的潛力。在功率電子器件領(lǐng)域，它可用于數(shù)據(jù)中心，助力數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)更高效的節(jié)能；在軌道交通、光伏逆變器、大功率通信等高壓、大電流場景中，能夠顯著提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。

其中值得注意的是，在新能源汽車領(lǐng)域，隨著汽車高壓化趨勢日益明顯，從400V逐步提升至800V，甚至未來可能采用1200V及更高的電壓平臺架構(gòu)，氧化鎵制備的功率器件有望大顯身手，將新能源汽車的充電時間大幅縮短，例如從現(xiàn)在快充的30分鐘縮短至7分鐘左右，極大地提升用戶體驗(yàn)。
然而，盡管氧化鎵前景廣闊，但目前在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中仍面臨一些挑戰(zhàn)。其中，降低成本是關(guān)鍵問題之一。氧化鎵襯底的制備難度雖低于部分其他第四代半導(dǎo)體材料如金剛石和氮化鋁，但其成本仍有待進(jìn)一步降低，以提升市場競爭力。此前，氧化鎵襯底主要通過EFG法生產(chǎn)，該方法需在約1800℃的高溫且含氧環(huán)境中進(jìn)行晶體生長，對生長環(huán)境要求極高，坩堝需使用耐高溫、耐氧且不污染晶體的材料，綜合性能與成本考量，只有貴金屬銥適合用于氧化鎵熔體，這使得成本居高不下。

行業(yè)項(xiàng)目/技術(shù)進(jìn)展

從當(dāng)前行業(yè)進(jìn)展看，除了鎵仁半導(dǎo)體以外，在更早之前的2024年9月，富加鎵業(yè)打造的國內(nèi)首條6英寸氧化鎵單晶及外延片生長線在杭州富陽開工建設(shè)，預(yù)計(jì)2025年年初投入使用。

另外，在2024年8月末，鴻?？萍技瘓F(tuán)旗下的鴻海研究院前瞻技術(shù)研發(fā)取得重要成果。鴻海研究院半導(dǎo)體所所長暨國立陽明交通大學(xué)講座教授郭浩中及半導(dǎo)體所研究團(tuán)隊(duì)，攜手陽明交大電子所洪瑞華教授團(tuán)隊(duì)，在第四代化合物半導(dǎo)體的關(guān)鍵技術(shù)上取得突破。

他們以創(chuàng)新的離子布植技術(shù)成功制造出具備優(yōu)異電性表現(xiàn)的氧化鎵pn二極管（pndiode）。通過磷離子布植和快速熱退火技術(shù)實(shí)現(xiàn)了第四代半導(dǎo)體p型Ga?O?的制造，并在其上重新生長n型和n?型Ga?O?，形成了pnGa?O?二極管。這一突破性技術(shù)不僅大幅提升了元件的穩(wěn)定性和可靠性，顯著降低電阻，更為未來高功率電子元件開辟了新的可能性，推動了氧化鎵在高壓、高溫應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。

氧化鎵的定義氧化鎵（Gallium Oxide，Ga?O?）是一種化學(xué)式為 Ga?O? 的無機(jī)化合物，是鎵的氧化物。它具有寬禁帶、高擊穿電場和優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，是一種重要的寬禁帶半導(dǎo)體材料。特性：·CAS Number：12024-21-4·分子量：187.44 g/mol熔點(diǎn)：1900 °C (約)·外觀：通常為白色或淡黃色粉末或晶體·密度：6.44 g/cm3·溶解性：不溶于水，但可溶于強(qiáng)酸。

氧化鎵的特性與應(yīng)用氧化鎵是一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，其帶隙寬度高達(dá) 4.8 eV，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的硅（1.1 eV）和碳化硅（3.3 eV）。這種特性使得氧化鎵在以下領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢：功率電子器件：氧化鎵具備高擊穿電場，能夠制造出更高效率、更小尺寸的功率器件，如高壓開關(guān)和高功率變換器。紫外探測器：由于其對紫外光的高敏感性，氧化鎵被廣泛用于紫外光傳感和安全檢測。透明電子器件：氧化鎵具有優(yōu)異的透明性，可應(yīng)用于透明顯示和導(dǎo)電膜。

氧化鎵在韓國的市場現(xiàn)狀韓國作為全球半導(dǎo)體和顯示產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，對氧化鎵的研發(fā)和應(yīng)用極為重視。在韓國，氧化鎵的流通主要體現(xiàn)在以下幾個方面：研發(fā)與技術(shù)合作：韓國多所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)正在積極研究氧化鎵的制備方法、晶體生長技術(shù)和器件應(yīng)用。

例如，韓國科學(xué)技術(shù)院（KAIST）和三星電子正在開發(fā)基于氧化鎵的新型功率器件。進(jìn)口與供應(yīng)鏈：氧化鎵的高質(zhì)量晶體主要依賴于全球供應(yīng)鏈。韓國企業(yè)通過從日本、美國等地進(jìn)口氧化鎵晶體和靶材，用于國內(nèi)的半導(dǎo)體制造和科研項(xiàng)目。市場前景：隨著5G基站、新能源汽車充電設(shè)備等需求的增加，氧化鎵在功率電子器件中的應(yīng)用潛力被進(jìn)一步激發(fā)。韓國企業(yè)正在加大對氧化鎵器件的投資，力圖在未來市場中占據(jù)一席之地。

氧化鎵的挑戰(zhàn)與機(jī)遇盡管氧化鎵有諸多優(yōu)勢，但在生產(chǎn)和應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)：晶體生長難度：高質(zhì)量氧化鎵單晶的生長技術(shù)尚未完全成熟，生產(chǎn)成本較高。器件可靠性：氧化鎵器件在高功率、高溫環(huán)境下的長期穩(wěn)定性需要進(jìn)一步驗(yàn)證。然而，隨著技術(shù)的進(jìn)步，這些問題正在逐步得到解決。韓國的企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)正在不斷推動氧化鎵產(chǎn)業(yè)鏈的完善，從晶體生長、材料加工到器件制造，力圖實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的本地化。

結(jié)語氧化鎵（Ga?O?）作為新興的寬禁帶半導(dǎo)體材料，正在引領(lǐng)技術(shù)革命。從功率電子到光電探測，氧化鎵展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。在韓國，隨著科研投入的增加和市場需求的推動，氧化鎵產(chǎn)業(yè)正逐步壯大。對于未來，氧化鎵不僅僅是一種材料，更是一種開啟新技術(shù)時代的鑰匙。（來源：Lumim）

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source：鎵仁半導(dǎo)體

11月29日，據(jù)鎵仁半導(dǎo)體官微消息，今年10月，鎵仁半導(dǎo)體在氧化鎵晶體的直拉法生長與電學(xué)性能調(diào)控方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，成功生長出2英寸N型氧化鎵單晶并制備出2英寸晶圓級N型(010)晶面氧化鎵單晶襯底，襯底平均電阻率＜30mΩ·cm，電阻率均勻性＜5%。

據(jù)介紹，鎵仁半導(dǎo)體致力于直拉法氧化鎵晶體生長技術(shù)的研發(fā)，于今年相繼完成2英寸UID和半絕緣直拉晶體的技術(shù)突破，并成功解決了（010）晶面襯底加工技術(shù)難題，成為目前唯一的2英寸（010）晶面襯底產(chǎn)品供應(yīng)商。

在2英寸UID和半絕緣直拉法晶錠的中試階段，鎵仁半導(dǎo)體通過工藝革新，提高放肩和等徑生長的穩(wěn)定性，于近期實(shí)現(xiàn)一次成晶的技術(shù)，從而克服Sn摻高揮發(fā)的缺陷，成功制備出導(dǎo)電型氧化鎵單晶。

資料顯示，在氧化鎵單晶襯底的主流晶面中，（010）晶面因其卓越的物理特性和外延表現(xiàn)而備受青睞。（010）晶面熱導(dǎo)率最高，有利于提升功率器件性能；（010）晶面外延容許生長速率最快，符合產(chǎn)業(yè)化需求；并且基于（010）晶面制備的器件性能相較于其它晶面更為優(yōu)異。

國內(nèi)廠商方面，9月12日，據(jù)富加鎵業(yè)官微消息，其6英寸氧化鎵單晶及外延片生長線于9月10日在杭州富陽開工建設(shè)。

國外廠商方面，10月18日，據(jù)外媒消息，日本東北大學(xué)近日宣布成立FOX公司，該公司以低成本大規(guī)模生產(chǎn)β-氧化鎵（β-Ga2O3）晶片為目標(biāo)。FOX采用了無貴金屬單晶生長技術(shù)，旨在以比碳化硅更低的成本生產(chǎn)出低缺陷程度與硅相當(dāng)?shù)摩?氧化鎵襯底。（集邦化合物半導(dǎo)體Zac整理）

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source：鎵仁半導(dǎo)體

據(jù)介紹，在二期工廠中，鎵仁半導(dǎo)體自主研發(fā)并對外銷售的垂直布里奇曼法（VB法）氧化鎵專用長晶爐已進(jìn)線，而且在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對工藝進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化。

鎵仁半導(dǎo)體技術(shù)總監(jiān)夏寧表示，垂直布里奇曼法是全球公認(rèn)的氧化鎵產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)，而鎵仁半導(dǎo)體是目前國內(nèi)唯一能提供此類設(shè)備的供應(yīng)商。

官網(wǎng)資料顯示，鎵仁半導(dǎo)體成立于2022年9月，目前坐落于杭州市蕭山區(qū)機(jī)器人小鎮(zhèn)，是一家專注于寬禁帶半導(dǎo)體材料（氧化鎵等第四代半導(dǎo)體）研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的科技型企業(yè)。

鎵仁半導(dǎo)體產(chǎn)品包括不同尺寸、晶向和電阻率的氧化鎵拋光片，可定制的氧化鎵籽晶等。產(chǎn)品主要應(yīng)用于面向國家電網(wǎng)、新能源汽車、軌道交通、5G通信等領(lǐng)域的電力電子器件。

業(yè)務(wù)進(jìn)展方面，9月20日，鎵仁半導(dǎo)體發(fā)布其首臺氧化鎵專用晶體生長設(shè)備。該設(shè)備不僅滿足氧化鎵晶體生長的各項(xiàng)需求，還集成了多項(xiàng)自主創(chuàng)新技術(shù)。

今年以來，鎵仁半導(dǎo)體持續(xù)在氧化鎵技術(shù)方面取得突破。4月，鎵仁半導(dǎo)體推出了2英寸晶圓級（010）氧化鎵半絕緣單晶襯底，并實(shí)現(xiàn)了2英寸（010）氧化鎵單晶襯底的自主量產(chǎn)，打破了國際壟斷；7月，鎵仁半導(dǎo)體成功制備出了3英寸晶圓級（010）氧化鎵單晶襯底；9月上旬，鎵仁半導(dǎo)體宣布成功研制超薄6英寸氧化鎵襯底，襯底厚度小于200微米。（集邦化合物半導(dǎo)體Zac整理）

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鎵仁半導(dǎo)體采用鑄造法生長6英寸氧化鎵單晶

據(jù)鎵仁半導(dǎo)體官微消息，2024年10月，鎵仁半導(dǎo)體利用自主研發(fā)的第二代鑄造法技術(shù)，成功生長出超厚6英寸氧化鎵單晶，晶錠厚度可達(dá)20mm以上。

source：鎵仁半導(dǎo)體

據(jù)悉，提高氧化鎵單晶晶錠厚度，可有效降低氧化鎵單晶襯底成本。

鎵仁半導(dǎo)體指出，公司采用鑄造法生成的產(chǎn)品，在同等直徑下，單晶晶錠厚度是導(dǎo)模法（EFG）晶錠厚度的2-3倍。單個晶錠出片量可以達(dá)到原有的3-4倍，單片成本較原來可降低70%以上。與此同時，提高氧化鎵單晶晶錠厚度，更有利于制備各種晶向以及斜切角度的大尺寸襯底。

據(jù)了解，因可以實(shí)現(xiàn)大的晶體尺寸、低的缺陷密度、大的生長速度以及高的晶體質(zhì)量，導(dǎo)模法（EFG）常被業(yè)界采用制備氧化鎵。日本公司NCT采用導(dǎo)模法結(jié)合氫化物氣相外延（HVPE）技術(shù)已實(shí)現(xiàn)2英寸、4英寸襯底和外延的批量化供應(yīng)。

而鎵仁半導(dǎo)體則采用了鑄造法，并于2023年8月制備出了4英寸氧化鎵單晶。集邦化合物半導(dǎo)體了解到，該鑄造法有兩個優(yōu)勢：一是采用了熔體法新路線，生長過程可控性增加，減少了貴金屬使用，降低了成本；二是生成的氧化鎵為柱狀晶，應(yīng)用場景增多。

此外，制造氧化鎵單晶的方法還有垂直布里奇曼法（VB）。2023年底，NCT通過垂直布里奇曼法成功制備出6英寸β型氧化鎵單晶；今年10月，鎵仁半導(dǎo)體采用垂直布里奇曼法成功生長出2英寸氧化鎵單晶。

富加鎵業(yè)氧化鎵外延片完成MOSFET橫向功率器件驗(yàn)證

昨（29）日，富加鎵業(yè)宣布，公司研制了MBE外延片，并與國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目器件團(tuán)隊(duì)合作，制備出了擊穿電壓大于2000V，電流密度為60 mA/mm的MOSFET橫向功率器件。

富加鎵業(yè)表示，應(yīng)用公司分子束外延技術(shù)（MBE）制備的氧化鎵外延片產(chǎn)品，采用非故意摻雜層與Sn摻雜層復(fù)合的雙層外延結(jié)構(gòu)，襯底材料為半絕緣型（010）Fe摻雜氧化鎵，主要應(yīng)用于橫向功率器件。常規(guī)產(chǎn)品摻雜層載流子濃度為1-4E17cm-3，遷移率＞80cm2/V·s，表面粗糙度＜2 nm。

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目合作器件團(tuán)隊(duì)對該進(jìn)行了初步流片驗(yàn)證，后續(xù)富加鎵業(yè)將根據(jù)器件反饋結(jié)果，對外研產(chǎn)品進(jìn)行新一輪迭代。（集邦化合物半導(dǎo)體Morty整理）

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source：東北大學(xué)

據(jù)悉，與碳化硅和氮化鎵相比，β-氧化鎵具有更寬的帶隙和更低的能量損耗，因此有望成為下一代功率半導(dǎo)體材料。此外，與硅一樣，β-氧化鎵也可以從原材料熔體中熔融生長，因此可一次生產(chǎn)出大量高質(zhì)量單晶，理論上可以低成本、低缺陷地生產(chǎn)單晶襯底。

然而，在傳統(tǒng)的晶體生長方法中，盛放高熔點(diǎn)氧化物熔液的坩堝使用了貴金屬銥，并且需要定期進(jìn)行重鑄。因此，銥相關(guān)的成本占了包括半導(dǎo)體前段工藝中的一部分薄膜制造成本的60%以上，這使得降低β-氧化鎵器件制造成本變得困難。目前，β-氧化鎵襯底比碳化硅更貴。而FOX正是為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)而成立的。

FOX采用OCCC（冷容器氧化物晶體生長）方法，無需使用貴金屬坩堝，即可生產(chǎn)出β-氧化鎵塊狀單晶，其低缺陷程度可與硅媲美。

據(jù)介紹，F(xiàn)OX初期階段將集中于使用OCCC法開發(fā)半導(dǎo)體級大尺寸化技術(shù)，加速技術(shù)開發(fā)，力爭在2028年內(nèi)確立6英寸晶圓的量產(chǎn)技術(shù)。此后，F(xiàn)OX將進(jìn)一步擴(kuò)建量產(chǎn)工廠，推進(jìn)6英寸晶圓的驗(yàn)證。

目前，除日本企業(yè)外，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)也在積極布局氧化鎵產(chǎn)業(yè)，并取得了一定進(jìn)展。

其中，鎵仁半導(dǎo)體于今年7月成功制備出3英寸晶圓級（010）氧化鎵單晶襯底。

隨后在9月12日，據(jù)富加鎵業(yè)官微消息，其6英寸氧化鎵單晶及外延片生長線于9月10日在杭州富陽開工建設(shè)。

同在9月，據(jù)“龍巖發(fā)布”官微消息，晶旭半導(dǎo)體二期——基于氧化鎵壓電薄膜新材料的高頻濾波器芯片生產(chǎn)項(xiàng)目于2023年12月開工建設(shè)。目前，項(xiàng)目主體已經(jīng)全部封頂，預(yù)計(jì)年底之前具備設(shè)備模擬的條件。（集邦化合物半導(dǎo)體Zac整理）

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source：鎵仁半導(dǎo)體

據(jù)介紹，鎵仁半導(dǎo)體此次推出的氧化鎵專用晶體生長設(shè)備滿足氧化鎵生長所需的高溫和高氧環(huán)境。設(shè)備采用非銥（Ir）坩堝材料，可在空氣氣氛下工作。研發(fā)團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)了獨(dú)特的復(fù)合測溫技術(shù)和控溫算法，確保晶體生長過程的穩(wěn)定性、均勻性和一致性。

該設(shè)備實(shí)現(xiàn)了全自動化晶體生長流程，減少了人工干預(yù)，顯著提高了生產(chǎn)效率和晶體質(zhì)量。通過該設(shè)備制備的氧化鎵晶體為柱狀外形，通過工藝控制可獲得多種不同晶面的大尺寸單晶，且支持向更大尺寸單晶的升級，以適應(yīng)不斷發(fā)展的外延技術(shù)和器件需求。

除了在設(shè)備領(lǐng)域有動作，鎵仁半導(dǎo)體今年在融資、合作以及氧化鎵技術(shù)方面也有相關(guān)進(jìn)展。

今年4月，鎵仁半導(dǎo)體推出了新產(chǎn)品2英寸晶圓級（010）氧化鎵半絕緣單晶襯底，并實(shí)現(xiàn)了2英寸（010）氧化鎵單晶襯底的自主量產(chǎn)，打破了國際壟斷。

6月底，鎵仁半導(dǎo)體與蘇州邁姆思半導(dǎo)體科技有限公司簽訂合作協(xié)議，雙方將協(xié)作實(shí)現(xiàn)碳化硅和氧化鎵的鍵合，用碳化硅出色的散熱性能來彌補(bǔ)氧化鎵散熱性能的不足，同時通過氧化鎵和硅的鍵合，大幅度降低成本，推動氧化鎵作為功率器件的量產(chǎn)化。

7月，鎵仁半導(dǎo)體成功制備出了3英寸晶圓級（010）氧化鎵單晶襯底。

8月，鎵仁半導(dǎo)體完成了Pre-A輪融資并與杭州銀行戰(zhàn)略合作協(xié)議的簽訂。

9月上旬，鎵仁半導(dǎo)體宣布公司在氧化鎵襯底加工技術(shù)上取得突破性進(jìn)展，成功研制超薄6英寸襯底，襯底厚度小于200微米。（集邦化合物半導(dǎo)體整理）

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圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫

該項(xiàng)目總投資16.8億元，建設(shè)136畝工業(yè)廠區(qū)，據(jù)稱將建成全球首條超寬禁帶半導(dǎo)體高頻濾波芯片生產(chǎn)線，建成后將填補(bǔ)國內(nèi)在氧化鎵壓電薄膜新材料領(lǐng)域的空白。

公開資料顯示，晶旭半導(dǎo)體是一家擁有5G通信中高頻體聲波濾波芯片（BAW）全鏈條核心技術(shù)、以IDM模式運(yùn)行的廠商。其核心技術(shù)是基于單晶氧化鎵為壓電材料的體聲波濾波器芯片，擁有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)，已取得多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。

據(jù)悉，晶旭半導(dǎo)體致力于打造寬禁帶和超寬禁帶化合物半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，主要產(chǎn)品為氧化鎵基射頻濾波器芯片或器件等，廣泛用于5G通訊、智能物聯(lián)等應(yīng)用領(lǐng)域。

今年2月2日，晶旭半導(dǎo)體與深圳市睿悅投資控股集團(tuán)有限公司（以下簡稱：睿悅投資）舉行了戰(zhàn)略投資簽署儀式。

本次睿悅投資作為晶旭半導(dǎo)體的獨(dú)家戰(zhàn)略投資人，對晶旭半導(dǎo)體戰(zhàn)略投資億元人民幣，助力晶旭半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)75萬片氧化鎵外延片、12億顆濾波器芯片項(xiàng)目落成達(dá)產(chǎn)。

近期，氧化鎵材料熱度持續(xù)上漲，在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)能建設(shè)等方面不時傳出新進(jìn)展。

研發(fā)方面，7月15日，據(jù)鎵仁半導(dǎo)體官微消息，鎵仁半導(dǎo)體于今年7月成功制備出3英寸晶圓級（010）氧化鎵單晶襯底，據(jù)稱為目前國際上已報(bào)道的最大尺寸。

產(chǎn)能方面，9月12日，據(jù)杭州富加鎵業(yè)科技有限公司（以下簡稱：富加鎵業(yè)）官微消息，富加鎵業(yè)6英寸氧化鎵單晶及外延片生長線于9月10日在杭州富陽開工建設(shè)。據(jù)稱，富加鎵業(yè)是國內(nèi)目前唯一一家同時具備6英寸單晶生長及外延的公司，開工建設(shè)的6英寸氧化鎵單晶及外延片生長線也是國內(nèi)第一條6英寸氧化鎵單晶及外延片生長線。（集邦化合物半導(dǎo)體Zac）

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鴻海入局氧化鎵

近期媒體報(bào)道，鴻海研究院半導(dǎo)體所與陽明交大電子所合作，雙方研究團(tuán)隊(duì)在第四代半導(dǎo)體的關(guān)鍵技術(shù)上取得重大突破，提高了氧化鎵在高壓、高溫應(yīng)用領(lǐng)域的高壓耐受性能。

本次研究利用磷離子布植和快速熱退火技術(shù)實(shí)現(xiàn)了第四代半導(dǎo)體P型氧化鎵的制造，并在其上重新生長N型和 N+型Ga2O3，形成了PN Ga2O3 二極體，結(jié)果展示出優(yōu)異的電性表現(xiàn)，這一突破性技術(shù)除了能大幅提升元件的穩(wěn)定性和可靠性，并顯著降低電阻。

論文詳細(xì)闡述了這種新型Ga2O3 PN二極體的制作過程和性能特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該元件具有4.2 V的開啟電壓和900 V的擊穿電壓，展現(xiàn)出元件優(yōu)異的高壓耐受性能。

資料顯示，氧化鎵作為第四代半導(dǎo)體材料代表，具備禁帶寬度大、臨界擊穿場強(qiáng)高、導(dǎo)通特性好（幾乎是碳化硅的10倍）、材料生長成本低等優(yōu)勢，這些特性使得氧化鎵特別適用于電動汽車、電網(wǎng)系統(tǒng)、航空航天等高功率應(yīng)用場景。

鴻海認(rèn)為，氧化鎵將有望成為具有競爭力的電力電子元件，能直接與碳化硅競爭。展望未來，鴻海研究院表示，隨著氧化鎵技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，可以期待其在更多高壓、高溫和高頻領(lǐng)域中有更廣泛應(yīng)用。

氧化鎵技術(shù)不斷突破

資料顯示，當(dāng)前日本、美國與中國對氧化鎵領(lǐng)域的研究較為積極。

日本相關(guān)廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了4英寸與6英寸氧化鎵的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，2023年底，日本NCT（novel crystal technology）公司宣布全球首次采用垂直布里奇曼（VB）法成功制備出6英寸β型氧化鎵單晶。
美國Kyma科技公司在氧化鎵基片、外延晶片和器件的生產(chǎn)上具有優(yōu)勢，并且與美國國防部達(dá)成緊密的合作關(guān)系。

我國同樣也在加速布局氧化鎵，并取得了一系列重要研究成果。

去年2月，中國電科46所成功制備出6英寸氧化鎵單晶，技術(shù)達(dá)到了國際一線水平。

去年10月，北京鎵和半導(dǎo)體有限公司實(shí)現(xiàn)了4英寸氧化鎵晶圓襯底技術(shù)突破，推出多規(guī)格氧化鎵單晶襯底并首發(fā)4英寸(100)面單晶襯底參數(shù)。

今年3月，鎵仁半導(dǎo)體聯(lián)合浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心先進(jìn)半導(dǎo)體研究院、硅及先進(jìn)半導(dǎo)體材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，采用自主開創(chuàng)的鑄造法于今年2月成功制備了高質(zhì)量6英寸非故意摻雜及導(dǎo)電型氧化鎵(β-Ga2O3)單晶，并加工獲得了6英寸氧化鎵襯底片。同年7月，鎵仁半導(dǎo)體制備出了3英寸晶圓級（010）氧化鎵單晶襯底。

今年4月，媒體報(bào)道廈門大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院楊偉鋒教授團(tuán)隊(duì)在第四代半導(dǎo)體氧化鎵（β-Ga2O3）外延生長技術(shù)和日盲光電探測器制備方面取得重要進(jìn)展。

在β-Ga2O3薄膜生長方面，研究團(tuán)隊(duì)利用分子束外延技術(shù)（MBE）實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量、低缺陷密度的外延薄膜生長，并通過改變反應(yīng)物前驅(qū)體和精密控制生長參數(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了β-Ga2O3外延薄膜的均勻生長和優(yōu)良的晶體質(zhì)量，有力地推動了β-Ga2O3薄膜的高質(zhì)量異質(zhì)外延的發(fā)展。同時，研究團(tuán)隊(duì)還通過對MBE外延生長過程中的β-Ga2O3薄膜生長機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)探究，揭示了其成核、生長的差異性，并建立了相對應(yīng)的外延生長機(jī)理模型圖。據(jù)悉，β-Ga2O3材料因其本征日盲光吸收(254 nm)，簡單二元組成，帶隙可調(diào)，制備工藝簡單等優(yōu)勢在日盲光電探測器領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。

另外，該研究團(tuán)隊(duì)在MBE異質(zhì)外延β-Ga2O3生長機(jī)制的基礎(chǔ)上，結(jié)合半導(dǎo)體光電響應(yīng)原理，探究了異質(zhì)外延β-Ga2O3薄膜日盲光電探測器的性能指標(biāo)。研究團(tuán)隊(duì)利用臭氧作為前驅(qū)體所制備的金屬-半導(dǎo)體-金屬結(jié)構(gòu)日盲光電探測器表現(xiàn)出7.5 pA的暗電流、1.31×107的光暗電流比、1.31×1015 Jones的比檢測率和 53 A/W的光響應(yīng)度，表現(xiàn)出相當(dāng)優(yōu)異的對日盲紫外光的探測性能。

氧化鎵材料MBE異質(zhì)外延生長機(jī)理研究和材料表征分析圖

圖片來源：電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院官網(wǎng)

來源：全球半導(dǎo)體觀察

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source：鎵仁半導(dǎo)體

鎵仁半導(dǎo)體表示，本輪融資資金的注入，不僅是對公司技術(shù)實(shí)力和市場前景的高度認(rèn)可，更為公司的未來發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的資金保障。

同時，隨著與杭州銀行戰(zhàn)略合作協(xié)議的簽訂，公司將進(jìn)一步深化與金融機(jī)構(gòu)的合作，共同探索科技與金融深度融合的新模式、新路徑，為公司的持續(xù)快速發(fā)展注入新的活力。

據(jù)悉，鎵仁半導(dǎo)體成立于2022年9月，是一家專注于氧化鎵等超寬禁帶半導(dǎo)體單晶襯底及外延材料研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的科技型企業(yè)。鎵仁半導(dǎo)體開創(chuàng)了非導(dǎo)模法氧化鎵單晶生長新技術(shù)，突破了國際市場對氧化鎵材料的壟斷，可提供具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的氧化鎵單晶襯底材料。

技術(shù)進(jìn)展方面，此前，鎵仁半導(dǎo)體聯(lián)合浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心先進(jìn)半導(dǎo)體研究院、硅及先進(jìn)半導(dǎo)體材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，采用楊德仁院士團(tuán)隊(duì)自主開創(chuàng)的鑄造法成功制備了高質(zhì)量6英寸非故意摻雜及導(dǎo)電型氧化鎵（β-Ga2O3）單晶襯底。

2024年4月，鎵仁半導(dǎo)體推出了新產(chǎn)品2英寸晶圓級（010）氧化鎵半絕緣單晶襯底，并實(shí)現(xiàn)了2英寸（010）氧化鎵單晶襯底的自主量產(chǎn)，打破了國際壟斷。

2024年7月，鎵仁半導(dǎo)體成功制備出了3英寸晶圓級（010）氧化鎵單晶襯底。（來源：鎵仁半導(dǎo)體、集邦化合物半導(dǎo)體）

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