我国实现8英寸氧化镓晶体制备突破!

作者 | 发布日期 2025 年 12 月 29 日 15:48 | 分类 氧化镓

据“上海科技”报道,12月27日,在上海市科委第四代半导体战略前沿专项支持下,中国科学院上海光机所(以下简称“上海光机所”)联合杭州富加镓业科技有限公司(以下简称“富加镓业”),在国际上首次采用垂直布里奇曼法(VB法)制备出8英寸氧化镓晶体。

图片来源:杭州富加镓业科技有限公司

作为第四代半导体领域的代表性材料,#氧化镓 凭借4.9eV超宽禁带宽度和8MV/cm超高击穿场强的特性,在新能源汽车充电、电网换流、数据中心电源等超高压场景中具有不可替代的优势。相较于传统硅材料及第三代半导体碳化硅、氮化镓,氧化镓器件可实现更高能效、更小体积和更低能耗,被视为下一代功率电子产业的核心突破口。

资料显示,富加镓业成立于2019年,是我国超宽禁带半导体氧化镓领域的领先企业,公司核心业务聚焦宽禁带半导体氧化镓材料的产业化,已构建起“装备-衬底-外延-器件验证”全链条产业化体系,是国内少数实现氧化镓材料与装备双线自主可控的企业。

富加镓业董事长齐红基曾表示,富加镓业突破导模法6寸生长关键技术,达到了氧化镓电力电子器件产业化门槛要求,并且通过发展自主可控“AI”晶体装备,成功实现“一键长晶”。

今年9月,富加镓业完成A+轮融资,融资金额近亿元,由深创投、中网投、仁智资本、中赢创投、盛德投资等知名机构共同参与。融资将主要用于建设国内首条6英寸氧化镓单晶及外延片生产线,预计2026年底实现年产万片产能。

上海光机所作为国内较早从事氧化镓晶体研究的单位,在VB法方面,联合富加镓业大力发展提升关键装备制造、高精度模拟仿真、确定性热场设计三大核心技术。2024年7月在国内首次实现3英寸晶体制备,2024年12月成功制备4英寸晶体,2025年9月在国内首次实现6英寸晶体制备,2025年12月刷新国际VB法制备氧化镓晶体的最大尺寸纪录。

图片来源:杭州富加镓业科技有限公司

从产业视角看,8英寸尺寸的突破具有里程碑意义。当前国内功率器件产线以8英寸平台为主流,该尺寸晶体可直接适配现有产线工艺,大幅降低产业链适配成本。”晶片尺寸越大,单位面积器件产出越多,成本摊薄效应越显著。此次突破让氧化镓从实验室走向产业应用的步伐大幅加快。”行业专家分析指出。

值得了解的是,VB法在制备氧化镓晶体方面具有多项显著优势,是实现大规模产业化的理想路径:生长过程无需使用铱金,大大降低生长成本;生长过程温度场均匀、温度梯度小,更易实现大尺寸、高质量氧化镓晶体的生长;可生长柱状晶体,有效提升材料制备效率;生长过程稳定,更适合自动、规模化生产。

当前,我国一批核心企业正加速布局以氧化镓、金刚石为代表的下一代超宽禁带半导体材料,初步形成多元协同的产业生态。

三安光电作为行业龙头,在氧化镓材料研发与器件制备领域积极投入,依托其成熟的半导体制造体系推进技术产业化进程;杭州镓仁半导体宣称已成功研制8英寸氧化镓单晶,在大尺寸晶体生长技术上取得重要进展;镓创未来则探索异质外延技术路线,致力于降低氧化镓外延片成本,缓解产业化瓶颈。

此外,南大光电聚焦核心前驱体材料研发,蓝晓科技等企业在高纯金属提纯方面提供支撑,国机精工、晶盛机电等则在金刚石半导体等细分方向取得阶段性突破,共同推动从原材料、晶体生长到器件制造的全链条能力建设。

(集邦化合物半导体 Niko 整理)

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