氧化鎵(β-Ga2O3)因其優(yōu)異的性能和低成本的制造成為目前最受關(guān)注的超寬禁帶半導(dǎo)體材料之一，主要用于制備功率器件、射頻器件及探測器件，在軌道交通、智能電網(wǎng)、新能源汽車、光伏發(fā)電、5G移動通信、國防軍工等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
近日，杭州鎵仁半導(dǎo)體有限公司聯(lián)合浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心（簡稱科創(chuàng)中心）先進半導(dǎo)體研究院、硅及先進半導(dǎo)體材料全國重點實驗室，采用自主開創(chuàng)的鑄造法成功制備了高質(zhì)量6英寸非故意摻雜及導(dǎo)電型氧化鎵(β-Ga2O3)單晶，并加工獲得了6英寸氧化鎵襯底片。
6英寸非故意摻雜（上）與導(dǎo)電型（下）氧化鎵單晶
鑄造法是由楊德仁院士團隊自主研發(fā)，用于生長氧化鎵單晶的新型熔體法技術(shù)，具有以下顯著優(yōu)勢：第一，鑄造法成本低，由于貴金屬Ir的用量及損耗相比其他方法大幅減少，成本顯著降低；第二，鑄造法簡單可控，其工藝流程短、效率高、尺寸易放大；第三，鑄造法擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，中國和美國專利已授權(quán)，為突破國外技術(shù)壟斷，實現(xiàn)國產(chǎn)化替代奠定堅實基礎(chǔ)。未來，團隊將逐步突破更低成本、更高質(zhì)量的氧化鎵襯底，推動氧化鎵產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
此前，科創(chuàng)中心先進半導(dǎo)體研究院就成功制備了直徑2英寸的氧化鎵晶圓，為實現(xiàn)氧化鎵批量生產(chǎn)打下堅實基礎(chǔ)。2023年5月，與杭州鎵仁半導(dǎo)體有限公司合作成功制備了4英寸氧化鎵晶圓。今年2月，6英寸氧化鎵單晶已實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，杭州鎵仁半導(dǎo)體有限公司也成為國內(nèi)首個掌握6英寸氧化鎵單晶襯底制備技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化公司。接下來，團隊將持續(xù)開展自主創(chuàng)新工作，逐步突破大尺寸、高質(zhì)量的氧化鎵襯底難題，推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
本項目獲得了浙江省2023年“領(lǐng)雁”研發(fā)攻關(guān)計劃資助以及杭州市蕭山區(qū)“5213”項目(卓越類) 扶持。
杭州鎵仁半導(dǎo)體有限公司是科創(chuàng)中心首批自主孵育的科學(xué)公司之一，成立于2022年9月，是一家專注于氧化鎵等寬禁帶半導(dǎo)體材料研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的科技型企業(yè)。公司開創(chuàng)了氧化鎵單晶生長新技術(shù)，擁有國際、國內(nèi)發(fā)明專利十余項，突破了美國、德國、日本等西方國家在氧化鎵襯底材料上的壟斷和封鎖。鎵仁半導(dǎo)體立足于解決國家重大需求，將深耕于氧化鎵上游產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)創(chuàng)新，努力為我國的電力電子等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供產(chǎn)品保障。
內(nèi)容來源：先進半導(dǎo)體研究院、浙大杭州科創(chuàng)中心
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