在新一轮科技革命和能源结构转型的推动下,功率半导体正从材料体系、器件结构到系统应用迎来深刻变革。作为第四代功率半导体的代表材料之一,氧化镓(Ga₂O₃)凭借超宽禁带、高击穿电场强度及潜在成本优势,正成为全球半导体产业竞逐的前沿方向。近期,国内头部IDM企业在公开展示中系统呈现了其在氧化镓全产业链布局方面的阶段性成果,标志着该技术正由单点突破向体系化、工程化发展迈进。

从产业发展路径看,氧化镓要实现规模化应用,关键在于材料生长、外延制备、器件设计与工艺制造的协同突破。当前,行业已在氧化镓单晶衬底制备、外延质量控制以及功率器件结构设计等核心环节取得实质性进展,相关外延及器件性能指标达到国际先进水平,初步构建起覆盖材料—外延—器件—工艺的完整技术链条。
这一全链条布局,有效解决了长期制约氧化镓产业化的“断点”问题,为其在高压、高频、高效率功率电子领域的应用奠定了基础,也为我国在第四代半导体材料赛道上抢占先机提供了重要支撑。
在制造端,围绕“从硅锭到芯片”的完整半导体产业链能力,相关企业展示了其在芯片设计、掩模制造、晶圆制造及封装测试等环节的系统化优势。通过引入异构集成、单片SOI等关键工艺思路,并持续推进工艺参数与器件结构的协同优化,为氧化镓等新型半导体材料在后摩尔时代实现性能跃升提供了国产化解决方案。
值得关注的是,青年科研团队在工艺优化项目中的持续突破,正在加速氧化镓功率器件从实验室样品向工程化产品演进,体现出“技术创新 + 人才驱动”在新材料产业中的关键作用。
随着新能源汽车、充电基础设施、智能电网及高端工业装备对高性能功率器件需求的快速增长,氧化镓在高耐压、高能效场景中的应用价值日益凸显。相关功率器件已进入验证与示范应用阶段,在可靠性和稳定性方面展现出良好潜力,有望在未来与SiC、GaN形成差异化互补的技术格局。

面向“十五五”,在国家持续强化半导体核心技术攻关和产业链安全的背景下,氧化镓正处于由“技术可行”迈向“产业可用”的关键窗口期。通过持续完善全产业链布局、深化制造与应用协同,第四代功率半导体有望在新能源、智能制造及新型电力系统中发挥重要作用。
晶沐光电可稳定供应第四代功率半导体关键基础材料——氧化镓单晶衬底(β-Ga₂O₃)。β-Ga₂O₃ 具备超宽禁带、高击穿电场强度、高电子迁移率及优异的热稳定性,适用于高功率、高耐压、高温及高频电子器件制造,在新型电力电子与先进光电器件领域具有重要应用价值。
目前可提供的产品规格包括:
晶向(Orientation):<100>、<001>、<−201>、<010>、<011>
尺寸(Diameter):5×5 mm、10×10 mm、2 inch、4 inch
类型(Type):N-Sn、UID、Insulating-Fe
晶沐光电将依托持续完善的材料制备与质量控制体系,为氧化镓功率器件的工程化与产业化提供可靠的衬底材料支撑。