近日，“2023功率與光電半導體器件設計及集成應用論壇”于西安召開。論壇由第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA）指導，西安交通大學、極智半導體產業網（www.ofran.cn）、第三代半導體產業主辦，西安電子科技大學、中國科學院半導體研究所、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟人才發展委員會、全國半導體應用產教融合（東莞）職業教育集團聯合組織、西安和其光電股份有限公司等單位協辦。

期間，中國電子科技集團第四十六研究所高級工程師霍曉青做了“面向氧化鎵功率器件的大尺寸氧化鎵單晶材料技術”的主題報告，

Ga₂O₃ 共有五種晶相：α、β、γ、δ、ε，相互之間在特定條件下會有相變發生，其中β-Ga₂O₃是最穩定的相。可用熔體法生長，具備大尺寸、低缺陷、低成本等優點，是最有可能率先實現產業化的超寬帶半導體材料。日本富士經濟預測，到2025年，Ga₂O₃功率器件的市場規模將達到700億日元左右，襯底及外延占總規模50%計算，預計350億日元，約為2500萬美元。我國“十四五”總體規劃以及各專項規劃也分別將Ga2O3半導體材料納入發展重點。

從國內外氧化鎵發展來看，2014年，采用CZ法成功生長出2英寸Mg摻雜氧化鎵單晶，該方法不適用于高摻雜N型晶體，銥金坩堝成本高。EFG法可以實現大尺寸氧化鎵單晶生長，可以實現低阻、高阻摻雜，生長速度快，但銥金坩堝成本高。VB法利用中頻感應加熱/電阻加熱方式，使用鉑銠坩堝，實現了2~3英寸(100)/(010)/(001) 面氧化鎵單晶生長。 可以實現高阻、低阻摻雜，成本相對較低，值得期待。2022年，日本C＆A株式會社和東北大學共同研發，采用冷坩堝法實現了2英寸的氧化鎵襯底制備。 國際上首個無貴金屬法制備的氧化鎵單晶。技術尚不成熟。

中國電科46所已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。報告中介紹了中國電科46所研究進展，其中，目前已實現（100）、（001）、（010）、（-201）等多種晶面襯底制備。氧化鎵晶體生長可重復性良好，可以實現低阻、高阻摻雜，并保持高結晶質量。氧化鎵襯底加工表面質量良好，原子臺階清晰，平整度高，可以小批量供貨。2021年底率先突破了HVPE氧化鎵同質外延技術，國內唯一可以制備出2英寸HVPE β-Ga₂O₃同質外延片的單位。

HVPE熱場流場的設計仿真和工藝的調控，對氧化鎵外延表面平坦化的高精度控制，獲得了高結晶質量高表面質量且均一性良好的HVPE氧化鎵外延片。 當前系統能夠實現有效可控的Si微量摻雜，且Si摻雜量隨外延層厚度變化的均勻性良好，外延層載流子濃度 在5E15cm^-3～1E18cm^-3可調控。 

報告指出，近幾年來，氧化鎵在襯底、外延生長等方面進展很快，呈現出多種 方法齊頭并進的局面，氧化鎵單晶材料應用方向不斷被拓展，氧化鎵基器件性能得到大幅提升，SBD、MOSFET擊穿場強遠超SiC、GaN等材料的理論極限，未來可期；但是由于其結構特殊性，襯底和外延生長過程中仍面臨很多挑戰。 

CASICON 系列活動簡介

 “先進半導體產業大會（CASICON）”由【極智半導體產業網】主辦，每年在全國巡回舉辦的行業綜合活動。活動聚焦先進半導體產業發展熱點，聚合產業相關各方訴求，通過“主題會議+項目路演+展覽”的形式，促進參與各方交流合作，積極推動產業發展。CASICON 系列活動將以助力第三代半導體產業為己任，聯合實力資源，持續輸出高質量的活動內容，搭建更好的交流平臺，為產業發展貢獻應盡的力量。

（備注：以上信息僅根據現場整理未經嘉賓本人確認，僅供參考！）