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(zhǎng)與電學(xué)性能調(diào)控方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，成功生長(zhǎng)出2英寸N型氧化鎵單晶并制備出2英寸晶圓級(jí)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(zhǎng)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(guò)工藝革新，提高放肩和等徑生長(zhǎng)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(zhǎng)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(guó)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(zhǎng)線于9月10日在杭州富陽(yáng)開(kāi)工建設(shè)。

國(guó)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(wú)貴金屬單晶生長(zhǎng)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(duì)外銷售的垂直布里奇曼法（VB法）氧化鎵專用長(zhǎng)晶爐已進(jìn)線，而且在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對(duì)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(guó)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(guó)家電網(wǎng)、新能源汽車(chē)、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(tái)氧化鎵專用晶體生長(zhǎng)設(shè)備。該設(shè)備不僅滿足氧化鎵晶體生長(zhǎng)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(lái)，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(jí)（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(guó)際壟斷；7月，鎵仁半導(dǎo)體成功制備出了3英寸晶圓級(jí)（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(zhǎng)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(zhǎng)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(gè)晶錠出片量可以達(dá)到原有的3-4倍，單片成本較原來(lái)可降低70%以上。與此同時(shí)，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(zhǎng)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(gè)優(yōu)勢(shì)：一是采用了熔體法新路線，生長(zhǎng)過(guò)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(chǎng)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(guò)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(zhǎng)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(guó)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(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目合作器件團(tuán)隊(duì)對(duì)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(duì)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(zhǎng)，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(zhǎng)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(duì)這一挑戰(zhàn)而成立的。

FOX采用OCCC（冷容器氧化物晶體生長(zhǎng)）方法，無(wú)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(kāi)發(fā)半導(dǎo)體級(jí)大尺寸化技術(shù)，加速技術(shù)開(kāi)發(fā)，力爭(zhēng)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(guó)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(jí)（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(zhǎng)線于9月10日在杭州富陽(yáng)開(kāi)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(kāi)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(zhǎng)設(shè)備滿足氧化鎵生長(zhǎng)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(cè)溫技術(shù)和控溫算法，確保晶體生長(zhǎng)過(guò)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(dòng)化晶體生長(zhǎng)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(guò)該設(shè)備制備的氧化鎵晶體為柱狀外形，通過(guò)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(jí)，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(dòng)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(jí)（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(guó)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(lái)彌補(bǔ)氧化鎵散熱性能的不足，同時(shí)通過(guò)氧化鎵和硅的鍵合，大幅度降低成本，推動(dòng)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(jí)（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(lái)源：拍信網(wǎng)正版圖庫(kù)

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(guó)內(nèi)在氧化鎵壓電薄膜新材料領(lǐng)域的空白。

公開(kāi)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(shí)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(jiǎn)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(duì)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(wàn)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(shí)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(jí)（010）氧化鎵單晶襯底，據(jù)稱為目前國(guó)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(jiǎn)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(zhǎng)線于9月10日在杭州富陽(yáng)開(kāi)工建設(shè)。據(jù)稱，富加鎵業(yè)是國(guó)內(nèi)目前唯一一家同時(shí)具備6英寸單晶生長(zhǎng)及外延的公司，開(kāi)工建設(shè)的6英寸氧化鎵單晶及外延片生長(zhǎng)線也是國(guó)內(nèi)第一條6英寸氧化鎵單晶及外延片生長(zhǎng)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(yáng)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(zhǎng)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(guò)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(kāi)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(chǎng)強(qiáng)高、導(dǎo)通特性好（幾乎是碳化硅的10倍）、材料生長(zhǎng)成本低等優(yōu)勢(shì)，這些特性使得氧化鎵特別適用于電動(dòng)汽車(chē)、電網(wǎng)系統(tǒng)、航空航天等高功率應(yīng)用場(chǎng)景。

鴻海認(rèn)為，氧化鎵將有望成為具有競(jìng)爭(zhēng)力的電力電子元件，能直接與碳化硅競(jìng)爭(zhēng)。展望未來(lái)，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(guó)與中國(guó)對(duì)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(guó)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(shì)，并且與美國(guó)國(guó)防部達(dá)成緊密的合作關(guān)系。

我國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，采用自主開(kāi)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(jí)（010）氧化鎵單晶襯底。

今年4月，媒體報(bào)道廈門(mén)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(zhǎng)技術(shù)和日盲光電探測(cè)器制備方面取得重要進(jìn)展。

在β-Ga2O3薄膜生長(zhǎng)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(zhǎng)，并通過(guò)改變反應(yīng)物前驅(qū)體和精密控制生長(zhǎng)參數(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了β-Ga2O3外延薄膜的均勻生長(zhǎng)和優(yōu)良的晶體質(zhì)量，有力地推動(dòng)了β-Ga2O3薄膜的高質(zhì)量異質(zhì)外延的發(fā)展。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)還通過(guò)對(duì)MBE外延生長(zhǎng)過(guò)程中的β-Ga2O3薄膜生長(zhǎng)機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)探究，揭示了其成核、生長(zhǎng)的差異性，并建立了相對(duì)應(yīng)的外延生長(zhǎng)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(jiǎn)單二元組成，帶隙可調(diào)，制備工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)在日盲光電探測(cè)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(zhǎng)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(cè)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(cè)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(cè)率和 53 A/W的光響應(yīng)度，表現(xiàn)出相當(dāng)優(yōu)異的對(duì)日盲紫外光的探測(cè)性能。

氧化鎵材料MBE異質(zhì)外延生長(zhǎng)機(jī)理研究和材料表征分析圖

圖片來(lái)源：電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院官網(wǎng)

來(lái)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(duì)公司技術(shù)實(shí)力和市場(chǎng)前景的高度認(rèn)可，更為公司的未來(lái)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的資金保障。

同時(shí)，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(kāi)創(chuàng)了非導(dǎo)模法氧化鎵單晶生長(zhǎng)新技術(shù)，突破了國(guó)際市場(chǎng)對(duì)氧化鎵材料的壟斷，可提供具有完全自主知識(shí)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(guó)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(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，采用楊德仁院士團(tuán)隊(duì)自主開(kāi)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(jí)（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(guó)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(jí)（010）氧化鎵單晶襯底。（來(lái)源：鎵仁半導(dǎo)體、集邦化合物半導(dǎo)體）

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目前，中國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)的研究機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)在氧化鎵材料的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面都取得了一定的進(jìn)展。其中，廈門(mén)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在氧化鎵外延生長(zhǎng)技術(shù)和日盲光電探測(cè)器制備方面取得了重要進(jìn)展，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(zhǎng)，推動(dòng)了氧化鎵薄膜高質(zhì)量異質(zhì)外延的發(fā)展；中國(guó)電科46所通過(guò)改進(jìn)熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)和晶體生長(zhǎng)工藝，成功制備出國(guó)內(nèi)首片高質(zhì)量氧化鎵單晶。

韓國(guó)方面，7月22日，韓國(guó)化合物半導(dǎo)體公司Siegtronics宣布，其已開(kāi)發(fā)出可應(yīng)用于高速開(kāi)關(guān)的氧化鎵肖特基勢(shì)壘二極管（SBD）。Siegtronics表示，其通過(guò)“開(kāi)發(fā)具有低缺陷特性的高級(jí)氧化鎵外延材料和擊穿電壓為1kV或更高的功率器件技術(shù)”項(xiàng)目，成功研制出了韓國(guó)首個(gè)1200V級(jí)氧化鎵SBD。

日本方面，近日，由日本東北大學(xué)孵化的創(chuàng)業(yè)公司C&A的社長(zhǎng)鐮田圭和東北大學(xué)材料研究所吉川彰教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了不使用貴金屬坩堝的新型晶體生長(zhǎng)方法——冷坩堝氧化物晶體生長(zhǎng)法（Oxide Crystal growth from Cold Crucible method，OCCC），成功地培育出了最大直徑約5cm的氧化鎵晶體。

source：scientific reports

該項(xiàng)目的研究人員表示，傳統(tǒng)的晶體生長(zhǎng)方法使用貴金屬銥作為盛放坩堝，長(zhǎng)晶成本高且制造過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氧缺陷。而在此次開(kāi)發(fā)中，團(tuán)隊(duì)以skull melting method為基礎(chǔ)，通過(guò)開(kāi)發(fā)C&A公司的獨(dú)創(chuàng)設(shè)備，成功地在不使用貴金屬坩堝的情況下生產(chǎn)出了高質(zhì)量的氧化鎵晶體。并且由于這種方法不涉及銥的氧化，因此在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)氣體沒(méi)有限制，熔體可以在生長(zhǎng)氣氛中保持任意氧濃度，這有望顯著控制生長(zhǎng)過(guò)程中晶體的氧缺陷。

氧化鎵晶體因其優(yōu)異的電學(xué)和光學(xué)特性，在電力電子器件、高功率激光器和紫外探測(cè)器等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著各國(guó)在氧化鎵領(lǐng)域持續(xù)取得新進(jìn)展，氧化鎵材料有望加速實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。（集邦化合物半導(dǎo)體Zac整理）

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source：Siegtronics

據(jù)悉，氧化鎵是一種寬帶隙（WBG）材料，與碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）相比，具有更寬帶隙和更高的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)。它克服了現(xiàn)有產(chǎn)品的缺點(diǎn)——低擊穿電壓（VB）和高漏電流（IL），實(shí)現(xiàn)了差異化的高壓、大電流、耐高溫、高效率應(yīng)用，在電動(dòng)汽車(chē)的電源轉(zhuǎn)換器、電驅(qū)和逆變器等領(lǐng)域應(yīng)用備受關(guān)注。

氧化鎵普遍被業(yè)界認(rèn)為是“第四代半導(dǎo)體”材料，目前以美國(guó)、中國(guó)、日本為代表的相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)正對(duì)其開(kāi)展研發(fā)工作。

但與其他寬帶隙材料相比，相關(guān)研發(fā)（R&D）程度較低，尚未達(dá)到全面商業(yè)化階段。因此，全球許多半導(dǎo)體相關(guān)機(jī)構(gòu)和公司都在努力搶占氧化鎵市場(chǎng)。

Siegtronics表示，公司通過(guò)“開(kāi)發(fā)具有低缺陷特性的高級(jí)氧化鎵外延材料和擊穿電壓為1kV或更高的功率器件技術(shù)”項(xiàng)目，成功研制出了韓國(guó)首個(gè)1200V級(jí)氧化鎵SBD。

需要注意的是，氧化鎵通過(guò)最大限度地降低半導(dǎo)體器件的漏電流和導(dǎo)通電阻，不僅有望應(yīng)用于普通家電和IT設(shè)備的逆變器和轉(zhuǎn)換器，還有望應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)充電模塊、國(guó)防、航空航天領(lǐng)域，為實(shí)現(xiàn)器件功耗的小型化、微型化和輕量化做出貢獻(xiàn)。（集邦化合物半導(dǎo)體Rick編譯）

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