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喜报︱镓仁半导体荣获 SEMI 可持续发展杰出贡献奖,全球首发 8 英寸氧化镓晶圆衬底

更新时间:2025-03-31 16:56:57

    在 2025 年全球规模最大的半导体行业盛会 SEMICON CHINA 上,杭州镓仁半导体有限公司全球首发8英寸氧化镓晶圆衬底,引领电力电子半导体创新,推动绿色零碳产业发展,并荣获“SEMI 可持续发展杰出贡献奖”。这一殊荣不仅是对镓仁半导体长期深耕氧化镓技术创新的高度认可,更标志着中国在第四代半导体领域的产业竞争力迈入新阶段。

 

图1 颁奖现场

 

 一、技术跨越从 2 英寸到 8 英寸的 “中国速度”

 

    镓仁半导体同步宣布全球首发 8 英寸氧化镓晶圆衬底,成为国际上首家掌握该尺寸单晶生长技术的企业。从 2022 年首颗 2 英寸单晶诞生,到2023年4英寸单晶问世以及 2024 年 6 英寸衬底成功制备,再到今日 8 英寸技术突破,镓仁半导体仅用两年多时间完成尺寸跨越式升级,刷新了行业记录,创造了氧化镓技术领域的 “中国速度”。

    此次发布的 8 英寸氧化镓衬底采用自主研发的铸造法技术,大幅降低了贵金属Ir的用量及损耗,成本显著降低,同时还具有晶锭厚度更厚、效率高、简单可控、拥有完全自主知识产权等优势。该衬底能够与现有硅基 8 英寸产线兼容,加速氧化镓从实验室走向市场,加快其产业化应用的步伐。

    本次盛会上,镓仁半导体全球首发了首款8英寸氧化镓晶圆衬底,向全球产业链上下游伙伴宣告,氧化镓进入8英寸时代,引领氧化镓产业应用的发展。

 

图2 镓仁半导体8英寸氧化镓晶圆衬底全球首发重大时刻

 

 

 

二、SEMI 可持续发展杰出贡献奖

    SEMI 作为全球半导体行业权威组织,旨在表彰在技术创新、绿色制造及产业协同领域做出突出贡献的企业。本次获奖是对镓仁半导体在氧化镓材料产业化进程中推动低碳生产、技术普惠的高度肯定。

三、氧化镓应用前景广阔

1.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。目前,氧化镓功率器件多集中于肖特基二极管(SBD)与场效应晶体管(FET)两种器件结构。其中,氧化镓基 SBD具有更快的开关速度、更高的效率、更好的导电性和高温可操作性;氧化镓基 MOSFETS 可以在保证低损耗的同时,实现大电流和高电压的快速切换。以新能源汽车为例,采用氧化镓功率器件有助于高压电气系统电压向 1200V甚至更高电压提升,未来氧化镓有望将新能源汽车的充电时间缩短至现在的 1/4,实现分钟级快速充电。此外,作为电力电子器件来说,氧化镓器件电能损耗远低于硅基、碳化硅器件,因此氧化镓的应用将会为国家双碳战略提供助力。

2.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。目前,制作射频器件的主流材料为GaN,由于受限于GaN衬底昂贵的价格,业界主要使用Si、蓝宝石、SiC衬底进行异质外延以降低成本,但如此以来衬底与外延层之间会存在晶格失配,从而导致质量下降。而以氧化镓与GaN晶格失配度较低,以氧化镓为衬底进行GaN外延生长将会提高外延质量,因此氧化镓在射频领域应用潜力巨大。

3.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。

    未来,随着氧化镓应用的推广及成熟化,还有望应用于空间技术商业航空低空经济等前沿领域。氧化镓的日盲特性、耐辐射、抗极端环境的特质将可能延伸至空间飞行器上的高可靠性电子器件等空间科技领域,有助于提升空间电子系统的稳定性和寿命。在商业航空方面,氧化镓的高击穿电场强度和低导通电阻特性,使其适合用于制造航空电子设备中的功率器件,可赋能飞机电力系统的轻量化与高效化;基于其光电特性可制作成各种传感器,有助于提高飞机的安全性和维护效率。对于蓬勃发展的低空经济,其在无人机超快充电模组、通信基础设施等方面中的应用潜力同样值得期待。

四、镓仁半导体自研氧化镓专用

VB法晶体生长设备全面开放销售

    镓仁半导体不仅提供氧化镓单晶衬底产品,还全面开放氧化镓专用VB法晶体生长设备及配套工艺包的销售。

2024年9月,镓仁半导体推出了首台自研氧化镓专用晶体生长设备,不仅能够满足氧化镓生长对高温和高氧环境的需求,而且能够进行全自动化晶体生长,减少了人工干预,显著提高了生产效率和晶体质量。

该设备通过工艺控制可获得多种不同晶面的大尺寸单晶,且支持向更大尺寸单晶的升级,满足高校、科研院所、企业客户对氧化镓晶体生长的科研、生产等各项需求。该型氧化镓VB法长晶设备及其工艺包已全面开放销售。

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