从硅(Si)到砷化镓(GaAs),再到碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),半导体材料禁带宽度的拓宽始终驱动着性能边界的拓展。如今,氧化镓(Ga₂O₃)作为第四代超宽禁带半导体材料的代表,正以其颠覆性的物理特性与成本优势,掀起一场新的半导体革命。
氧化镓熔点高达1900℃,不溶于水,微溶于热酸或碱溶液。其β相稳定性最佳,具有4.9eV的禁带宽度(远超硅的1.1eV和碳化硅的3.3eV),以及8MV/cm的高击穿场强,使其在高压、高频、高温等极端环境下表现优异,未来发展潜力巨大,全球竞相角逐研发,其中亚洲市场表现亮眼,近期传出新动态。
1、日本NCT全球首发全氧化镓基Planar SBD器件
近期,日本株式会社(NCT)宣布向全球合作客户推出其创新的Planar SBD(肖特基势垒二极管)器件。该器件基于全氧化镓材料制造,标志着NCT在氧化镓半导体领域的重大突破。
此次推出的Planar SBD器件为Research Sample(RS)级别,专为科研及早期应用探索而设计。产品提供两种电极尺寸规格供客户选择:
规格一:电极尺寸为2.4mm square,适用于特定测试及应用场景。
规格二:电极尺寸为3.2mm square,提供更大的电极面积,满足不同客户的测试需求。此次发布的
Planar SBD器件旨在满足客户对氧化镓器件的测试、分析及应用探索需求,进一步推动氧化镓行业的产业化发展。
氧化镓布局上,NCT公司于2021年推出了全球首个量产4英寸氧化镓晶圆,并计划2028年实现8英寸氧化镓量产。
2、镓仁半导体成功制备全球首款8英寸氧化镓晶圆衬底
今年3月,杭州镓仁半导体有限公司(以下简称“镓仁半导体”)宣布,基于自主创新的氧化镓单晶生长技术与大尺寸衬底加工技术,公司成功制备了全球首款8英寸(200mm)氧化镓晶圆衬底,国内第四代半导体氧化镓晶圆衬底率先迈入8英寸时代。

source:镓仁半导体
资料显示,镓仁半导体氧化镓晶圆衬底尺寸快速演进:2022年推出2英寸衬底,2023年推出4英寸衬底,2024年推出6英寸衬底,2025年推出8英寸衬底。
镓仁半导体指出,未来氧化镓应用前景广阔,主要表现在三个领域:
功率器件领域,尤其是大于650V的中压、高压以及特高压功率器件领域,比如新能源汽车快充、工业电源、电网高压功率模块等。
高功率射频器件领域,氧化镓的电子饱和速度、约翰逊优值较高,在射频器件领域具有很大应用潜力,比如通信基站和雷达系统等,对于通信、国防、航空航天等领域具有重要意义。
深紫外光电器件领域,氧化镓还可用于日盲探测、辐射探测等特有领域。“日盲”紫外探测是近年来迅速发展起来的一种新型探测技术,主要应用于紫外预警、紫外侦察、紫外制导和紫外非视线通讯等军事领域,以及环境监测、生化检测、工业燃烧过程控制、医学紫外成像等民用领域。(集邦化合物半导体秦妍整理)