作為第四代半導(dǎo)體材料,氧化鎵具有超寬禁帶(4.8eV)和超高擊穿電場強(qiáng)度(8MV/cm),在耐高壓、耐高溫、高頻和抗輻射等性能上優(yōu)勢明顯。其獨(dú)特的紫外透過特性(透過率超80%)和相對低廉的制備成本,進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用場景。短期突破國防材料極端場景,長期將賦能千億民用市場。
近日,第十一屆國際第三代半導(dǎo)體論壇&第二十二屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇(IFWS&SSLCHINA 2025)在廈門召開。

期間,杭州鎵仁半導(dǎo)體有限公司首席技術(shù)官夏寧受邀參會,并在“超寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)”分會上帶來了《大尺寸氧化鎵單晶生長及缺陷》的主題報告,分享了氧化鎵單晶生長技術(shù),提拉、鑄造及VB單晶生長研發(fā),氧化鎵的缺陷研究等內(nèi)容。氧化鎵晶體生長面臨著高溫下氧化鎵易揮發(fā)分解,需含氧的生長環(huán)境; 高熔點(diǎn)+氧化生長環(huán)境,坩堝選擇余地小,且需重新開發(fā)生長裝備及技術(shù);導(dǎo)熱差+自由載流子吸收強(qiáng),固液界面極不穩(wěn)定等挑戰(zhàn)。



氧化鎵晶體生長方法種類繁多:目前浮區(qū)和冷坩堝法看不到產(chǎn)業(yè)可能;提拉法由于尺寸放大等問題,難以規(guī)模化應(yīng)用;現(xiàn)階段主要做的導(dǎo)模法,由于成本等問題,在規(guī)模產(chǎn)業(yè)化上無競爭力;鑄造和VB法在尺寸、成本、質(zhì)量等諸多方面,均展現(xiàn)出規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的極大潛力。 報告詳細(xì)介紹了提拉法生長氧化鎵、鑄造法生長氧化鎵、布里奇曼法生長氧化鎵的研究進(jìn)展。研究開發(fā)的鑄造法等技術(shù)已成功實(shí)現(xiàn)多種晶向,不同摻雜,大尺寸(8英寸)氧化鎵晶體的生長,可滿足各種外延,器件需求。根據(jù)測算,現(xiàn)有技術(shù)量產(chǎn)后就可以將8英寸襯底成本做到2000元以下,進(jìn)一步降低成本將會在2~3年內(nèi)完成,為產(chǎn)業(yè)提供高質(zhì)量、廉價襯底。高質(zhì)量、低成本的襯底可以輔助同行攻克一些關(guān)鍵問題,比如大尺寸外延、缺陷行為、p型摻雜、大面積大電流器件。氧化鎵的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將逐漸加速,襯底、外延、器件、應(yīng)用的結(jié)合應(yīng)更為緊密,實(shí)現(xiàn)超越。


企業(yè)簡介
杭州鎵仁半導(dǎo)體有限公司成立于2022年9月,是一家專注于氧化鎵等寬禁帶半導(dǎo)體材料研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的科技型企業(yè)。鎵仁半導(dǎo)體依托浙江大學(xué)硅及先進(jìn)半導(dǎo)體材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心,已建成以中國科學(xué)院院士為首席顧問,具備豐富行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營團(tuán)隊(duì)。公司開創(chuàng)了氧化鎵單晶生長新技術(shù),獲得14項(xiàng)國際、國內(nèi)發(fā)明專利,打破了西方國家在氧化鎵襯底材料上的壟斷和封鎖。鎵仁半導(dǎo)體立足于解決國家重大需求,將深耕于氧化鎵上游產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)創(chuàng)新,努力為我國的電力電子等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供產(chǎn)品保障。鎵仁半導(dǎo)體引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新,采用自主研發(fā)的鑄造法等單晶生長新技術(shù),實(shí)現(xiàn)8英寸氧化鎵單晶襯底和晶圓級(010)單晶襯底的生產(chǎn)技術(shù)突破,并開發(fā)了首臺包含工藝包的氧化鎵專用VB長晶設(shè)備。公司已掌握氧化鎵生長、加工、外延等全鏈條的核心技術(shù),為客戶提供擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大尺寸高質(zhì)量氧化鎵產(chǎn)品及設(shè)備。

產(chǎn)品:VB法氧化鎵長晶設(shè)備

產(chǎn)品:8英寸氧化鎵襯底

(根據(jù)現(xiàn)場資料整理,僅供參考)
