8寸！第四代半导体再次突破 我国氧化镓研究取得一系列进展 产业化进一步推进

(原标题：8寸！第四代半导体再次突破，我国氧化镓研究取得一系列进展，产业化进一步推进)

中国科学家在8英寸硅片上成功制备了高质量的氧化镓外延片。

中国在氧化镓研究领域不断取得突破。

日前，Xi邮电大学新型半导体器件与材料重点实验室陈海峰教授在8英寸硅片上成功制备出高质量氧化镓外延片，标志着该校在超宽带隙半导体研究方面取得重要进展。

(来源：Xi邮电大学官网)

近年来，我国在氧化镓的制备方面不断取得突破。从去年的2寸到6寸再到最新的8寸，氧化镓的制备技术越来越成熟。

2023年2月，我国第一颗6英寸氧化镓单晶制备成功，中国电子46所成功构建了适合6英寸氧化镓单晶生长的热场结构，突破了6英寸氧化镓单晶的生长技术，可用于6英寸氧化镓单晶衬底的研制，达到国际最高水平。

2022年12月，明伽半导体完成4英寸氧化镓晶片衬底技术突破，成为国内首家掌握第四代半导体氧化镓材料4英寸(001)相单晶衬底生长技术的工业公司。

2022年5月，浙江大学杭州科技创新中心采用新的技术路线，首次成功制备了2英寸(50.8 mm)氧化镓晶片，利用该技术生产的具有完全自主知识产权的2英寸氧化镓晶片在世界上尚属首次。

在氧化镓的研究方面，科技日报今年2月报道，中国研究人员发现了氧化镓晶体管的新结构方案。中国科大分别利用氧气氛退火和氮离子注入技术，首次研制出氧化镓垂直沟槽栅场效应晶体管。研究人员表示，这两项工作为氧化镓晶体管找到了新的技术路线和结构方案。

氧化镓：第四代半导体材料的领导者

氧化镓是一种新型超宽带隙半导体材料，是受到国际社会广泛关注和认可并已开始产业化的第四代半导体材料。与碳化硅、氮化镓等第三代半导体相比，氧化镓的带隙远高于后两者，其带隙达到4.9eV，高于碳化硅和氮化镓。氧化镓的击穿场强理论上可以达到8eV/cm，是氮化镓的2.5倍，碳化硅的3倍以上。

从功率半导体的特性来看，与上一代半导体材料相比，氧化镓材料具有更高的击穿电场强度和更低的导通电阻，从而具有更低的能量损耗和更高的功率转换效率。相关统计表明，氧化镓的损耗理论上是硅的1/3000，碳化硅的1/6，氮化镓的1/3。

此外，氧化镓具有良好的化学和热稳定性，成本低廉，制备方法简单，便于大规模生产，产业化优势明显。

氧化镓具有明显的性能优势，但仍存在明显的缺点和应用瓶颈。氧化镓的热导率只有碳化硅的十分之一，硅的五分之一。这意味着基于氧化镓的半导体器件存在很大的散热问题，业界一直在寻找更好的方法来优化和改善这一问题。

在政策层面，中国对氧化镓的关注度也在增加。早在2018年，中国就开始了对超宽带隙半导体材料的探索和研究，包括氧化镓、d

氧化镓的产业化也在进行中。去年6月30日，明伽半导体完成近1亿元A轮融资，将主要用于氧化镓项目的扩产和研发。预计2023年底建成国内首条集晶体生长、晶体加工、薄膜外延为一体的氧化镓完整产业线。

业内人士分析，氧化镓是第四代半导体材料。在高性能、低损耗、高功率密度的功率器件市场需求不断释放的背景下，氧化镓市场发展潜力巨大。

据证券时报和数据报统计，目前国内从事氧化镓研发的公司很少，其中a股涉及该业务的公司不到10家，主要有新湖宝、中瓷电子、南大光电、三安光电等。

具体来说，新湖宝控股杭付嘉镓，专业从事氧化镓单晶材料的设计、模拟、生长和性能表征，形成了鲜明的特色和优势。

中瓷电子控股股东中电科经过多年的氧化镓晶体生长技术探索，成功制备出高质量的导模法氧化镓单晶。近日，中国电力科工十三院正在将氮化镓通信基站射频芯片业务注入上市公司。

三安光电旗下湖南三安致力于第三代化合物半导体碳化硅和氧化镓材料、外延、芯片和封装的研发。

南大光电在互动平台上表示，公司三甲基镓产品可作为生产氧化镓的原料。