
近日,杭州鎵仁半導(dǎo)體有限公司宣布,公司自主研發(fā)生產(chǎn)的高質(zhì)量氧化鎵襯底已實現(xiàn)向德國氧化鎵外延企業(yè)NextGO.Epi穩(wěn)定批量供貨,雙方合作正式進入長期采購階段。這意味著國產(chǎn)氧化鎵襯底在產(chǎn)品性能、質(zhì)量一致性以及規(guī)模化交付能力方面,已獲得國際頭部客戶認可,也標志著我國氧化鎵材料產(chǎn)業(yè)化邁出重要一步。

據(jù)了解,雙方合作始于2025年5月簽署的全球戰(zhàn)略合作協(xié)議。過去一年中,鎵仁半導(dǎo)體提供的襯底產(chǎn)品經(jīng)過NextGO.Epi多輪性能測試、外延生長驗證及工藝適配評估,最終憑借穩(wěn)定的產(chǎn)品品質(zhì)和持續(xù)供貨能力,成為其長期合作供應(yīng)商。
作為歐洲專注于氧化鎵外延材料研發(fā)的企業(yè),NextGO.Epi長期服務(wù)于歐洲科研機構(gòu)及器件研發(fā)團隊,在氧化鎵外延工藝和功率器件開發(fā)領(lǐng)域擁有豐富技術(shù)積累,對襯底材料的晶體質(zhì)量、批次一致性及供應(yīng)穩(wěn)定性均有較高要求。
目前,國際氧化鎵襯底主要采用日本企業(yè)主導(dǎo)的導(dǎo)模法(Edge-defined Film-fed Growth,EFG)生長工藝。雖然該技術(shù)相對成熟,但高度依賴貴金屬銥坩堝,不僅制造成本較高,也限制了產(chǎn)能擴張,并帶來供貨周期長、價格波動等問題。
針對這一行業(yè)痛點,鎵仁半導(dǎo)體自主開發(fā)了氧化鎵晶體鑄造法生長技術(shù),形成了一條不同于傳統(tǒng)導(dǎo)模法的技術(shù)路線。相比傳統(tǒng)工藝,該方法顯著降低了銥材料使用量,有效控制生產(chǎn)成本,同時晶體生長效率提升至傳統(tǒng)導(dǎo)模法的10倍以上,可實現(xiàn)超厚晶體生長,提高單個晶錠的出片數(shù)量,為氧化鎵襯底的大規(guī)模制造提供了新的解決方案。
性能測試結(jié)果顯示,鎵仁半導(dǎo)體生產(chǎn)的氧化鎵襯底XRD搖擺曲線半高寬(FWHM)小于90 arcsec,體現(xiàn)出較高的晶體質(zhì)量。
在外延驗證方面,NextGO.Epi基于該襯底生長了厚度約450 nm的氧化鎵外延層。其中,(100)晶面在載流子濃度4×101? cm?3條件下,電子遷移率達到140 cm2/V·s;(010)晶面在載流子濃度5×101? cm?3條件下,電子遷移率達到135 cm2/V·s,外延材料整體表現(xiàn)穩(wěn)定,綜合性能優(yōu)于同類產(chǎn)品?;谠撏庋悠_發(fā)的功率器件,有望實現(xiàn)更高擊穿電壓、更低導(dǎo)通損耗,為下一代高壓、高效率功率電子器件奠定材料基礎(chǔ)。
鎵仁半導(dǎo)體表示,公司目前已建立覆蓋設(shè)備研發(fā)、晶體生長、襯底加工和外延材料的全流程自主可控技術(shù)體系,通過全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,有效保障了產(chǎn)品批次間的一致性和穩(wěn)定交付能力,這也是獲得國際客戶持續(xù)認可的重要原因。
近年來,氧化鎵憑借約4.8 eV的超寬禁帶寬度以及高擊穿電場等優(yōu)勢,被認為是新一代超寬禁帶半導(dǎo)體的重要代表材料,在高壓電力電子、軌道交通、新能源汽車、電網(wǎng)裝備等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。隨著我國將氧化鎵、金剛石等超寬禁帶半導(dǎo)體列入“十五五”重點發(fā)展方向,產(chǎn)業(yè)鏈正逐步由科研驗證邁向工程化和規(guī)?;圃?。
此次實現(xiàn)向歐洲頭部企業(yè)穩(wěn)定批量供貨,不僅驗證了國產(chǎn)氧化鎵襯底技術(shù)路線的可行性,也進一步提升了我國企業(yè)在全球氧化鎵材料供應(yīng)鏈中的競爭力。未來,鎵仁半導(dǎo)體表示,將繼續(xù)深化與NextGO.Epi等國際合作伙伴的協(xié)同研發(fā),加快推動氧化鎵材料及器件產(chǎn)業(yè)化進程,為全球超寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更多中國方案。
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