原创又一企业重大突破，氧化镓技术创新飞跃，资本狂热追捧！

 2024-12-31 17:54  18 0 分类: 消费电子

2024年12月，杭州镓仁半导体有限公司在超宽禁带半导体材料领域取得重大突破。公司与下游客户合作携手对（010）面氧化镓半绝缘衬底进行了深入器件验证，成功制备出性能卓越的增强型晶体管。该晶体管击穿电压高达2429V，开关比大于10的7次方，器件栅漏间距30μm，栅宽3μm，关态漏电约10-7mA/mm。在同等条件下，镓仁衬底的器件指标显著优于进口衬底的器件验证结果（2080V）。

氧化镓的性能优势

氧化镓（Ga2O3）作为第四代超宽禁带半导体材料的杰出代表，以其卓越的性能在科技领域崭露头角。其禁带宽度高达4.8-4.9eV，远超碳化硅（3.25eV）和氮化镓（3.4eV），击穿场强理论值可达8MV/cm，是氮化镓的2.5倍、碳化硅的3倍有余。凭借出众的能效优势，氧化镓理论损耗仅为硅的1/3000、碳化硅的1/6、氮化镓的1/3，在高效能、低损耗的电力电子领域中具有巨大潜力。同时，它兼具出色的化学与热稳定性，制备工艺简洁高效，为大规模产业化应用奠定了基础。

氧化镓存在多种晶相，其中最稳定的β‐Ga2O3最早作为可见光波导受到关注，而亚稳定相α‐Ga2O3具有更宽的带隙（5.3eV）和更高的折射率，可能在光电路平台上展现优异性能。

技术创新与突破

杭州镓仁半导体有限公司成立于2022年9月，是一家专注于第四代半导体——氧化镓等宽禁带半导体材料的研发、生产和销售的科技型企业。公司在氧化镓单晶生长技术上不断取得创新突破。2024年3月，公司采用杨德仁院士团队自主开创的铸造法，成功制备了6英寸高质量氧化镓单晶衬底；4月，又推出了2英寸晶圆级（010）氧化镓半绝缘单晶衬底，并实现了自主量产，成为全球唯一的晶圆级（010）氧化镓衬底供应商；9月，公司再推首台国产氧化镓专用VB法长晶设备，填补了国内技术空白，为国产氧化镓材料行业的发展注入了新的动力。

近期，除镓仁半导体氧化镓技术取得进展外。日本东京大学在α-Ga2O3领域也成功实现了重大突破。日本东京大学先端科学技术研究中心研究团队成功利用氧化镓的亚稳相α-Ga2O3制作了可见光区域的单模波导，并观测到了光导波。他们采用Mist-CVD法在蓝宝石衬底上生长了200nm厚的高质量α-Ga2O3薄膜，并通过PECVD法、光刻工艺和RIE刻蚀等步骤完成了波导结构的制作。波导宽度为1μm，两端配置了光栅耦合器。通过本征模式计算确认该结构为TE偏光的单模导波路，并成功观察到红光在波导中的传输，还验证了弯曲半径为20µm的弯曲波导的TE偏光光波导特性。研究人员指出，通过降低表面粗糙度可进一步抑制光损耗和散射，未来计划改进工艺提升波导性能。

显示弯曲波导中波导的CCD图像

资本青睐与市场前景

随着氧化镓技术的不断突破和性能优势的逐渐显现，越来越多的资本开始关注并投资于这一领域。11月14日，知名投资机构力合科创宣布圆满完成了对广州拓诺稀科技有限公司的数百万天使轮投资。拓诺稀科技作为氧化镓（Ga2O3）外延薄膜制备及高性能半导体器件研发的领先企业，一直致力于氧化镓外延薄膜的精湛制备与高性能半导体器件的创新开发。