據(jù)業(yè)內(nèi)消息，本周西安一高校半導(dǎo)體研究團(tuán)隊(duì)宣布在半導(dǎo)體材料研究上取得突破!

該研究成功在 8 英寸硅片中制備出高質(zhì)量的氧化鎵外延片，標(biāo)志著在超寬禁帶半導(dǎo)體研究上取得重要進(jìn)展。

據(jù)悉，該研究成果出自西安郵電大學(xué)新型半導(dǎo)體器件與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的陳海峰教授團(tuán)隊(duì)。

陳海峰教授表示，氧化鎵是一種超寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有優(yōu)異的耐高壓與日盲紫外光響應(yīng)特性，在功率器件和光電領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。硅上氧化鎵異質(zhì)外延有利于硅電路與氧化鎵電路的直接集成，同時(shí)擁有成本低和散熱好等優(yōu)勢(shì)。

氧化鎵(Ga2O3)是金屬鎵最穩(wěn)定的氧化物，是制造半導(dǎo)體器件的重要材料，是國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)普遍關(guān)注的第四代材料。

作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性能和發(fā)光特性長(zhǎng)期以來(lái)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，在光電子器件方面有廣闊的應(yīng)用前景。除了可以用作新型半導(dǎo)體元素鎵基半導(dǎo)體材料的絕緣層，還可以在紫外線濾光片、氧氣化學(xué)探測(cè)器等發(fā)揮重要作用。

作為一種新型的半導(dǎo)體材料，氧化鎵比之前的半導(dǎo)體材料具備更高的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度與更低的導(dǎo)通電阻，在低能耗的同時(shí)產(chǎn)生更高的效率。

除此之外，氧化鎵在成本較低的同時(shí)也具有良好的化學(xué)特性和熱穩(wěn)定性，再加上其制備方法相對(duì)便捷，因此在工業(yè)產(chǎn)業(yè)化方面具有較高的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)西安郵電大學(xué)介紹，該新型半導(dǎo)體器件與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有大約 30 余人，具備完整的氧化鎵工藝實(shí)驗(yàn)線及超凈工藝間，主要研究超寬禁帶氧化鎵材料與器件。

近兩年，我國(guó)在氧化鎵材料的制備上不斷取得突破性進(jìn)展，相關(guān)技術(shù)也逐步成熟。

2022 年 5 月，浙大杭州科創(chuàng)中心首次采用新技術(shù)路線成功制備 2 英寸氧化鎵晶圓，不僅擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，而且使用該技術(shù)制備的 2 英寸氧化鎵晶圓是全球首次。

2022 年 12 月，銘鎵半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)了 4 英寸氧化鎵晶圓襯底技術(shù)突破，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)掌握第四代半導(dǎo)體氧化鎵材料 4 英寸相單晶襯底生長(zhǎng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化公司。

上個(gè)月，中國(guó)電科集團(tuán)宣布中國(guó)電科 46 所成功制備出我國(guó)首顆 6 英寸氧化鎵單晶，達(dá)到國(guó)際最高水平，同時(shí)突破了 6 英寸氧化鎵單晶生長(zhǎng)技術(shù)，其良好的結(jié)晶性可用于 6 英寸氧化鎵單晶襯底片的研制。

綜上所述，我國(guó)在半導(dǎo)體氧化鎵材料的逐步突破將有力支撐該材料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，未來(lái)將逐步以點(diǎn)到面地拓展到其他半導(dǎo)體材料，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。