浙大科創中心新技術路線制備2英寸氧化鎵

又一個國際第一？浙大科創中心新技術路線制備2英寸氧化鎵

近日，浙江大學杭州國際科創中心（以下簡稱“科創中心”）先進半導體研究院在首席科學家楊德仁院士的帶領下，利用全新的熔體法技術路線研制氧化鎵體塊單晶以及晶圓，目前已成功制備直徑2英寸（50.8 mm）的氧化鎵晶圓。

Source：科創中心

據介紹，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。

該研發團隊張輝教授說，使用新技術路線生長的氧化鎵晶圓有兩個顯著優勢，一是使用這種方法生長出的氧化鎵晶圓的晶面具有特異性，使得制作的功率器件具有較好的性能；二是由于采用了熔體法新路線，減少了貴金屬銥的使用，使得氧化鎵生長過程不僅更簡單可控，成本也更低，具有更大的產業化前景。

使用氧化鎵制作的半導體器件可以實現更耐高壓、更小體積、更低損耗，在新能源汽車、軌道交通、可再生能源發電等領域降低能源消耗方面前景無限。下一步，科創中心計劃在兩年內制造出直徑4英寸級別的大尺寸氧化鎵晶圓，進一步助力國內氧化鎵材料的產業發展。

值得注意的是，在2021年8月，科創中心成功獲得首批氧化鎵單晶襯底。

氧化鎵作為一種超寬禁帶半導體材料，禁帶寬度達到4.9 eV，大于碳化硅（3.3 eV）和氮化鎵（3.4 eV），擊穿場強達到8 MV/cm，使用氧化鎵制作的半導體器件可以更薄、更輕、更耐高壓。目前，基于氧化鎵的金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)最高擊穿電壓可達到8000V。

隨著近年來晶體生長技術的突破性進展，氧化鎵逐漸成為國際上半導體領域的研究熱點。

科創中心先進半導體研究院（寬禁帶半導體材料與器件平臺）專注于寬禁帶半導體材料、器件和應用相關的研究。目前已獲批浙江省寬禁帶功率半導體材料與器件重點實驗室，是國內唯一的全鏈條開放式寬禁帶半導體材料、器件及應用創新高能級科研平臺。（文：化合物半導體市場 Arely整理）