国内第四代半导体氧化镓技术迎新进展

第四代半导体是指以氧化镓、氮化铝、锑化镓、锑化铟为代表的半导体材料，具备体积小、能耗低、功能强的特点，能在苛刻的环境条件下更好地运用在光电器件、电力电子器件中。PoHesmc

基于上述优势，业界看好第四代半导体前景，国内相关厂商也频繁展开相关研究，并取得了一定成功，主要表现在氧化镓领域。PoHesmc

据集邦化合物半导体不完全统计，近段时间，包括镓仁半导体、铭镓半导体、富加镓业等公司氧化镓研究传出新进展。PoHesmc

镓仁半导体PoHesmc

2月12日，镓仁半导体宣布实现VB法4英寸氧化镓单晶导电型掺杂。该VB法氧化镓长晶设备及工艺包已全面开放销售。PoHesmc

今年1月，镓仁半导体基于自主研发的氧化镓专用晶体生长设备进行工艺优化，采用垂直布里奇曼（VB）法成功实现4英寸氧化镓单晶的导电型掺杂。PoHesmc

据悉，本次生长4英寸导电型氧化镓单晶沿用了细籽晶诱导+锥面放肩技术，籽晶与晶体轴向平行于[010]晶向，可加工4英寸（010）面衬底。PoHesmc

镓仁半导体介绍，导电型（010）面衬底具有以下优势：PoHesmc

1、导电型（010）衬底具有优良的电学性能和高热导率，为器件设计提供了更多的灵活性，能够实现更好的电学性能和热管理，适合SBD等高功率器件的应用；PoHesmc

2、（010）面衬底具有较快的外延生长速率，有利于厚膜外延，是外延优选晶面。目前，镓仁半导体已推出晶圆级(010)氧化镓单晶衬底产品，该产品面向科研市场，满足科研领域对(010)衬底的需求。PoHesmc

铭镓半导体PoHesmc

2025年1月消息，铭镓半导体运用新工艺成功制备了4英吋（010）氧化镓晶坯，生长厚度达55mm，加工后可用尺寸为3英吋、厚度高达40毫米，为进一步扩大侧切晶体尺寸奠定基础。PoHesmc

据悉，尺寸越大意味着在同等工艺条件下，用氧化镓制造的器件芯片数量越多，单位器件芯片制造成本越低，氧化镓的性价比优势更加明显。PoHesmc

资料显示，铭镓半导体总部位于北京顺义，致力于研发和生产新型极性半导体人工晶体材料，即：极大功率、极大频率、极大增益、极大尺寸等，目前业务范围包括第四代半导体材料氧化镓晶体、高频磷化铟晶体和大尺寸掺杂光学晶体材料。PoHesmc

铭镓半导体介绍，2023年铭镓结合自身在掺杂氧化铝晶体的制备工艺的基础，利用铂铑合金坩埚，通过水平-垂直熔体温度梯度法，采用氧化镓自发结晶晶核优势生长排除杂晶的方式来替代VB法晶种接种，降低了接种难度。2024年12月，铭镓通过该工艺全球首次成功制备了4英吋（010）氧化镓晶坯。PoHesmc

富加镓业PoHesmc

近日，富加镓业宣布公司导模法“一键长晶”技术通过专家组现场评估，全自动晶体生长装备为未来氧化镓材料产业化奠定坚实基础。PoHesmc

2024年5月，富加镓业在氧化镓领域率先实现了导模法“一键长晶”技术。12月25日，由山东大学陶绪堂教授、中国科学技术大学龙世兵教授及西安电子科技大学周弘教授组织的专家组对富加镓业“一键长晶”技术进行现场评估，一致认为富加镓业相关团队验证了氧化镓自动长晶模式的可行性与稳定性，自动长晶成品率超过90%。PoHesmc

近期报道富加镓业成功申请了一项名为“一种氧化镓晶体的生长控制方法及生长装置”的专利，核心是针对氧化镓晶体生长过程中的多个控制参数进行优化和自动化设置。PoHesmc

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Source: 国家知识产权局PoHesmc

专利摘要内容显示，具体的控制参数包括引晶控制参数、缩径控制参数、放肩控制参数和等径控制参数。这些参数的好坏直接影响到晶体的质量、成品率和稳定性。PoHesmc

通过引晶控制参数，富加镓业能够有效调节生长炉内的气氛和温度，保证晶体的初步生长事宜。接着，缩径控制和放肩控制能够在不同生长阶段继续优化晶体的形状和直径，最终实现晶体在直径上的一致性。这一技术的应用，不仅减少了人工操作的介入，也有效降低了生产过程中的误差，从而提升了生产的稳定性与一致性。PoHesmc