導(dǎo)讀：2月28日，中國電子科技集團(tuán)有限公司宣布旗下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。

  

來源：IEEE

氧化鎵是新型超寬禁帶半導(dǎo)體材料，擁有優(yōu)異的物理化學(xué)特性，在微電子與光電子領(lǐng)域均擁有廣闊的應(yīng)用前景。但因具有高熔點(diǎn)、高溫分解以及易開裂等特性，因此，大尺寸氧化鎵單晶制備極為困難。

中國電科46所氧化鎵團(tuán)隊(duì)聚焦多晶面、大尺寸、高摻雜、低缺陷等方向，從大尺寸氧化鎵熱場(chǎng)設(shè)計(jì)出發(fā)，成功構(gòu)建了適用于6英寸氧化鎵單晶生長的熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)，突破了6英寸氧化鎵單晶生長技術(shù)，具有良好的結(jié)晶性能，可用于6英寸氧化鎵單晶襯底片的研制，將有力支撐我國氧化鎵材料實(shí)用化進(jìn)程和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

  

圖：按照禁帶寬度排序的四代半導(dǎo)體材料

氧化鎵材料性質(zhì)為超寬禁帶，在超高低溫、強(qiáng)輻射等極端環(huán)境下性能穩(wěn)定，并且對(duì)應(yīng)深紫外吸收光譜，在日盲紫外探測(cè)器有應(yīng)用。高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高Baliga值，對(duì)應(yīng)耐壓高、損耗低，是高壓高功率器件不可替代的明星材料。

第四代超寬禁帶材料在應(yīng)用方面與第三代半導(dǎo)體材料有交疊，主要在功率器件領(lǐng)域有更突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。第四代超窄禁帶材料的電子容易被激發(fā)躍遷、遷移率高，主要應(yīng)用于紅外探測(cè)、激光器等領(lǐng)域。第四代半導(dǎo)體全部在我國科技部的“戰(zhàn)略性電子材料”名單中，很多規(guī)格國外禁運(yùn)、國內(nèi)也禁止出口，是全球半導(dǎo)體技術(shù)爭搶的高地。第四代半導(dǎo)體核心難點(diǎn)在材料制備，材料端的突破將獲得極大的市場(chǎng)價(jià)值。

近年來，中國電科圍繞國家戰(zhàn)略需求，在氧化鎵、氮化鋁、金剛石等超寬禁帶半導(dǎo)體材料領(lǐng)域砥礪深耕并取得重大突破和標(biāo)志性成果，有力支撐了我國超寬禁帶半導(dǎo)體材料的發(fā)展。