據悉，近日，中國電科46所成功制備出我國首顆6英寸氧化鎵單晶，達到國際最高水平。消息顯示，中國電科46所氧化鎵團隊從大尺寸氧化鎵熱場設計出發，成功構建了適用于6英寸氧化鎵單晶生長的熱場結構，突破了6英寸氧化鎵單晶生長技術，可用于6英寸氧化鎵單晶襯底片的研制，將有力支撐我國氧化鎵材料實用化進程和相關產業發展。
國內氧化鎵研發進展捷報頻傳
目前，我國從事氧化鎵相關業務的企業包括北京鎵族科技、杭州富加鎵業、北京銘鎵半導體、深圳進化半導體等。此外，除中電科46所，上海光機所、上海微系統所、復旦大學、南京大學等各大科研高校也在從事相關研究。近期，我國在氧化鎵方面的研發進展也頻傳捷報。
北京銘鎵半導體于2022年12月完成4英寸氧化鎵晶圓襯底技術突破，成為國內首個掌握第四代半導體氧化鎵材料4英寸（001）相單晶襯底生長技術的產業化公司。
上市公司新湖中寶投資的杭州富加鎵業已經初步建立了氧化鎵單晶材料設計、熱場模擬仿真、單晶生長、晶圓加工等全鏈路研發能力，推出2寸及以下規格的氧化鎵UID（非故意摻雜）、導電型及絕緣型產品。
浙大杭州科創中心也于2022年5月成功制備直徑2英寸（50.8mm）的氧化鎵晶圓，而使用這種具有完全自主知識產權技術生長的2英寸氧化鎵晶圓在國際尚屬首次。
中國科大國家示范性微電子學院教授龍世兵課題組于2023年初首次研制出氧化鎵垂直槽柵場效應晶體管。而就此前不久，龍世兵課題組相關研究論文成功被世界頂級技術論壇IEEE IEDM大會接收，這也是中國科大首次以第一作者單位在IEEE IEDM上發表論文。
第四代半導體“呼嘯而來”
近年來，以碳化硅、氮化鎵為主的第三代半導體材料市場需求爆發，成功贏得了各大廠商的青睞。而與此同時，第四代半導體材料也憑借其高耐壓、低損耗、高效率、小尺寸等特性，成功進入人們的視野。
據了解，在第四代半導體材料中，尤以氧化鎵備受業界關注。作為新型超寬禁帶半導體材料，氧化鎵在微電子與光電子領域均擁有廣闊的應用前景，可以有效降低新能源汽車、軌道交通、可再生能源發電等領域在能源方面的消耗。
為進一步推動氧化鎵產業發展，科技部高新司甚至已于2017年便將其列入重點研發計劃。此外，安徽、北京等省市也將氧化鎵列為了重點研發對象。
盡管氧化鎵發展尚處于初期階段，但其市場前景依然備受期待。有數據顯示，到2030年，氧化鎵功率半導體市場規模將達15億美元。
中國科學院院士郝躍認為，氧化鎵材料是最有可能在未來大放異彩的材料之一，在未來的10年左右，氧化鎵器件有可能成為有競爭力的電力電子器件，會直接與碳化硅器件競爭。業內普遍認為，未來，氧化鎵有望替代碳化硅和氮化鎵成為新一代半導體材料的代表。
