第四代半導(dǎo)體是指以氧化鎵、氮化鋁、銻化鎵、銻化銦為代表的半導(dǎo)體材料，具備體積小、能耗低、功能強(qiáng)的特點(diǎn)，能在苛刻的環(huán)境條件下更好地運(yùn)用在光電器件、電力電子器件中。PoHesmc

基于上述優(yōu)勢(shì)，業(yè)界看好第四代半導(dǎo)體前景，國(guó)內(nèi)相關(guān)廠商也頻繁展開(kāi)相關(guān)研究，并取得了一定成功，主要表現(xiàn)在氧化鎵領(lǐng)域。PoHesmc

據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體不完全統(tǒng)計(jì)，近段時(shí)間，包括鎵仁半導(dǎo)體、銘鎵半導(dǎo)體、富加鎵業(yè)等公司氧化鎵研究傳出新進(jìn)展。PoHesmc

鎵仁半導(dǎo)體PoHesmc

2月12日，鎵仁半導(dǎo)體宣布實(shí)現(xiàn)VB法4英寸氧化鎵單晶導(dǎo)電型摻雜。該VB法氧化鎵長(zhǎng)晶設(shè)備及工藝包已全面開(kāi)放銷售。PoHesmc

今年1月，鎵仁半導(dǎo)體基于自主研發(fā)的氧化鎵專用晶體生長(zhǎng)設(shè)備進(jìn)行工藝優(yōu)化，采用垂直布里奇曼（VB）法成功實(shí)現(xiàn)4英寸氧化鎵單晶的導(dǎo)電型摻雜。PoHesmc

據(jù)悉，本次生長(zhǎng)4英寸導(dǎo)電型氧化鎵單晶沿用了細(xì)籽晶誘導(dǎo)+錐面放肩技術(shù)，籽晶與晶體軸向平行于[010]晶向，可加工4英寸（010）面襯底。PoHesmc

鎵仁半導(dǎo)體介紹，導(dǎo)電型（010）面襯底具有以下優(yōu)勢(shì)：PoHesmc

1、導(dǎo)電型（010）襯底具有優(yōu)良的電學(xué)性能和高熱導(dǎo)率，為器件設(shè)計(jì)提供了更多的靈活性，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的電學(xué)性能和熱管理，適合SBD等高功率器件的應(yīng)用；PoHesmc

2、（010）面襯底具有較快的外延生長(zhǎng)速率，有利于厚膜外延，是外延優(yōu)選晶面。目前，鎵仁半導(dǎo)體已推出晶圓級(jí)(010)氧化鎵單晶襯底產(chǎn)品，該產(chǎn)品面向科研市場(chǎng)，滿足科研領(lǐng)域?qū)?010)襯底的需求。PoHesmc

銘鎵半導(dǎo)體PoHesmc

2025年1月消息，銘鎵半導(dǎo)體運(yùn)用新工藝成功制備了4英吋（010）氧化鎵晶坯，生長(zhǎng)厚度達(dá)55mm，加工后可用尺寸為3英吋、厚度高達(dá)40毫米，為進(jìn)一步擴(kuò)大側(cè)切晶體尺寸奠定基礎(chǔ)。PoHesmc

據(jù)悉，尺寸越大意味著在同等工藝條件下，用氧化鎵制造的器件芯片數(shù)量越多，單位器件芯片制造成本越低，氧化鎵的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)更加明顯。PoHesmc

資料顯示，銘鎵半導(dǎo)體總部位于北京順義，致力于研發(fā)和生產(chǎn)新型極性半導(dǎo)體人工晶體材料，即：極大功率、極大頻率、極大增益、極大尺寸等，目前業(yè)務(wù)范圍包括第四代半導(dǎo)體材料氧化鎵晶體、高頻磷化銦晶體和大尺寸摻雜光學(xué)晶體材料。PoHesmc

銘鎵半導(dǎo)體介紹，2023年銘鎵結(jié)合自身在摻雜氧化鋁晶體的制備工藝的基礎(chǔ)，利用鉑銠合金坩堝，通過(guò)水平-垂直熔體溫度梯度法，采用氧化鎵自發(fā)結(jié)晶晶核優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)排除雜晶的方式來(lái)替代VB法晶種接種，降低了接種難度。2024年12月，銘鎵通過(guò)該工藝全球首次成功制備了4英吋（010）氧化鎵晶坯。PoHesmc

富加鎵業(yè)PoHesmc

近日，富加鎵業(yè)宣布公司導(dǎo)模法“一鍵長(zhǎng)晶”技術(shù)通過(guò)專家組現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估，全自動(dòng)晶體生長(zhǎng)裝備為未來(lái)氧化鎵材料產(chǎn)業(yè)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。PoHesmc

2024年5月，富加鎵業(yè)在氧化鎵領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)模法“一鍵長(zhǎng)晶”技術(shù)。12月25日，由山東大學(xué)陶緒堂教授、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)龍世兵教授及西安電子科技大學(xué)周弘教授組織的專家組對(duì)富加鎵業(yè)“一鍵長(zhǎng)晶”技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估，一致認(rèn)為富加鎵業(yè)相關(guān)團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了氧化鎵自動(dòng)長(zhǎng)晶模式的可行性與穩(wěn)定性，自動(dòng)長(zhǎng)晶成品率超過(guò)90%。PoHesmc

近期報(bào)道富加鎵業(yè)成功申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“一種氧化鎵晶體的生長(zhǎng)控制方法及生長(zhǎng)裝置”的專利，核心是針對(duì)氧化鎵晶體生長(zhǎng)過(guò)程中的多個(gè)控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和自動(dòng)化設(shè)置。PoHesmc

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Source: 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局PoHesmc

專利摘要內(nèi)容顯示，具體的控制參數(shù)包括引晶控制參數(shù)、縮徑控制參數(shù)、放肩控制參數(shù)和等徑控制參數(shù)。這些參數(shù)的好壞直接影響到晶體的質(zhì)量、成品率和穩(wěn)定性。PoHesmc

通過(guò)引晶控制參數(shù)，富加鎵業(yè)能夠有效調(diào)節(jié)生長(zhǎng)爐內(nèi)的氣氛和溫度，保證晶體的初步生長(zhǎng)事宜。接著，縮徑控制和放肩控制能夠在不同生長(zhǎng)階段繼續(xù)優(yōu)化晶體的形狀和直徑，最終實(shí)現(xiàn)晶體在直徑上的一致性。這一技術(shù)的應(yīng)用，不僅減少了人工操作的介入，也有效降低了生產(chǎn)過(guò)程中的誤差，從而提升了生產(chǎn)的穩(wěn)定性與一致性。PoHesmc