近日，杭州鎵仁半導(dǎo)體有限公司聯(lián)合浙江大學(xué)杭州國(guó)際科創(chuàng)中心（簡(jiǎn)稱科創(chuàng)中心）先進(jìn)半導(dǎo)體研究院、硅及先進(jìn)半導(dǎo)體材料全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室使用鑄造法成功制備了高質(zhì)量4英寸氧化鎵單晶，并完成了4英寸氧化鎵晶圓襯底技術(shù)突破。
鑄造法是科創(chuàng)中心首席科學(xué)家楊德仁院士團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的、適用于氧化鎵單晶生長(zhǎng)的新型熔體法技術(shù)，其生長(zhǎng)的氧化鎵晶圓具有兩個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)，一是由于采用了熔體法新路線，顯著減少了貴金屬銥的使用量，使得氧化鎵生長(zhǎng)過(guò)程不僅更簡(jiǎn)單可控，而且成本也更低，具有更廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景；二是使用該方法生長(zhǎng)出的氧化鎵為柱狀晶，可滿足不同使用場(chǎng)景的需求。
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“每克銥的價(jià)格就高達(dá)上千元，可以說(shuō)是比黃金更珍貴的貴金屬。但主流方法生長(zhǎng)氧化鎵晶體使用的盛放熔體的坩堝及配件，需要大量的貴金屬銥，因此過(guò)去一直難以降低襯底成本。”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人張輝教授說(shuō)，“我們采用的方法大幅減少了銥的使用，成本更低，對(duì)產(chǎn)業(yè)化來(lái)說(shuō)具有現(xiàn)實(shí)意義。”
氧化鎵是一種超寬禁帶材料，擁有超寬帶隙（4.2-4.9eV）、超高臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)（8MV/cm）、超強(qiáng)透明導(dǎo)電性等優(yōu)異物理性能，它的各項(xiàng)性能指標(biāo)較硅、碳化硅以及氮化鎵有著顯著的優(yōu)勢(shì)。
氧化鎵主要應(yīng)用于通信、雷達(dá)、航空航天、高鐵動(dòng)車、新能源汽車等領(lǐng)域的輻射探測(cè)領(lǐng)域的傳感器芯片，以及在大功率和超大功率芯片。
目前，各國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)都在爭(zhēng)相布局氧化鎵，但均在產(chǎn)業(yè)化前夜。（文：集邦化合物半導(dǎo)體 Doris整理）
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