據(jù)業(yè)內(nèi)消息,本周西安一高校半導(dǎo)體研究團(tuán)隊(duì)宣布在半導(dǎo)體材料研究上取得突破!該研究成功在8英寸硅片中制備出高質(zhì)量的氧化鎵外延片,標(biāo)志著在超寬禁帶半導(dǎo)體研究上取得重要進(jìn)展。
據(jù)悉,該研究成果出自西安郵電大學(xué)新型半導(dǎo)體器件與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的陳海峰教授團(tuán)隊(duì)。
陳海峰教授表示,氧化鎵是一種超寬禁帶半導(dǎo)體材料,具有優(yōu)異的耐高壓與日盲紫外光響應(yīng)特性,在功率器件和光電領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。硅上氧化鎵異質(zhì)外延有利于硅電路與氧化鎵電路的直接集成,同時(shí)擁有成本低和散熱好等優(yōu)勢。
氧化鎵(Ga2O3)是金屬鎵最穩(wěn)定的氧化物,是制造半導(dǎo)體器件的重要材料,是國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)普遍關(guān)注的第四代材料。
作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料,其導(dǎo)電性能和發(fā)光特性長期以來是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)關(guān)注的重點(diǎn),在光電子器件方面有廣闊的應(yīng)用前景。除了可以用作新型半導(dǎo)體元素鎵基半導(dǎo)體材料的絕緣層,還可以在紫外線濾光片、氧氣化學(xué)探測器等發(fā)揮重要作用。
作為一種新型的半導(dǎo)體材料,氧化鎵比之前的半導(dǎo)體材料具備更高的擊穿電場強(qiáng)度與更低的導(dǎo)通電阻,在低能耗的同時(shí)產(chǎn)生更高的效率。
除此之外,氧化鎵在成本較低的同時(shí)也具有良好的化學(xué)特性和熱穩(wěn)定性,再加上其制備方法相對便捷,因此在工業(yè)產(chǎn)業(yè)化方面具有較高的價(jià)值和優(yōu)勢。
根據(jù)西安郵電大學(xué)介紹,該新型半導(dǎo)體器件與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有大約 30 余人,具備完整的氧化鎵工藝實(shí)驗(yàn)線及超凈工藝間,主要研究超寬禁帶氧化鎵材料與器件。
近兩年,我國在氧化鎵材料的制備上不斷取得突破性進(jìn)展,相關(guān)技術(shù)也逐步成熟。
2022年5月,浙大杭州科創(chuàng)中心首次采用新技術(shù)路線成功制備2英寸氧化鎵晶圓,不僅擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán),而且使用該技術(shù)制備的2英寸氧化鎵晶圓是全球首次。
2022年12月,銘鎵半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)了4英寸氧化鎵晶圓襯底技術(shù)突破,成為國內(nèi)首個(gè)掌握第四代半導(dǎo)體氧化鎵材料4英寸相單晶襯底生長技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化公司。
上個(gè)月,中國電科集團(tuán)宣布中國電科46所成功制備出我國首顆6英寸氧化鎵單晶,達(dá)到國際最高水平,同時(shí)突破了6英寸氧化鎵單晶生長技術(shù),其良好的結(jié)晶性可用于6英寸氧化鎵單晶襯底片的研制。
綜上所述,我國在半導(dǎo)體氧化鎵材料的逐步突破將有力支撐該材料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,未來將逐步以點(diǎn)到面地拓展到其他半導(dǎo)體材料,為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。
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