我国“第四代半导体”重大突破！达国际顶尖水平
近期以来，我国在第四代半导体材料制备上持续获得进展。
日前，西安邮电大学新型半导体器件与材料重点实验室陈海峰教授团队成功在8吋硅片上制备出了高质量的氧化镓(GaO)外延片；2月28日，中国电科46所成功制备出我国首颗6英寸氧化镓单晶，达到国际最高水平；2月27日，中国科学技术大学校微电子学院龙世兵教授课题组联合中科院苏州纳米所加工平台，首次研制出了氧化镓垂直槽栅场效应晶体管……
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中国科学院院士郝跃曾表示，氧化镓材料是最有可能在未来大放异彩的材料之一。在未来的10年左右，氧化镓器件有可能成为有竞争力的电力电子器件，会直接与碳化硅器件竞争。
据了解，作为第四代半导体材料之一，氧化镓禁带宽度达到4.9eV，超过第三代半导体材料(宽禁带半导体材料)的碳化硅(3.2eV)和氮化镓(3.39eV)。更宽的禁带宽度意味着电子需要更多的能量从价带跃迁到导带，因此氧化镓具有耐高压、耐高温、大功率、抗辐照等特性。
与碳化硅类似，氧化镓在功率器件领域有更突出的特性优势。目前业内对于氧化镓的普遍期待都是应用在功率器件上，尤其是大功率应用场景。
进一步了解到，氧化镓拥有超宽带隙(4.2-4.9eV)、超高临界击穿场强(8MV/cm)、超强透明导电性等优异物理性能，导通特性约为碳化硅的10倍，理论击穿场强约为碳化硅3倍多，可以有效降低新能源汽车、轨道交通、可再生能源发电等领域在能源方面的消耗。数据显示，氧化镓的损耗理论上是硅的1/3000、碳化硅的1/6、氮化镓的1/3。
虽然氧化镓目前在部分产品上已有使用，但是距离大规模产业化应用尚远。业内普遍认为，氧化镓有望替代碳化硅和氮化镓，成为新一代半导体材料的代表。当前，各国半导体企业也在积极布局，氧化镓正逐渐成为半导体材料界一颗冉冉升起的新星。
另有日本氧化镓领域知名企业FLOSFIA预计，2025年氧化镓功率器件市场规模将开始超过氮化镓，2030年达到15.42亿美元(约合人民币100亿元)，达到碳化硅的40%，达到氮化镓的1.56倍。
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