近日，“2023功率與光電半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)及集成應(yīng)用論壇”于西安召開。論壇由第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）指導(dǎo)，西安交通大學(xué)、極智半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)（m.ybx365.cn）、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主辦，西安電子科技大學(xué)、中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟人才發(fā)展委員會、全國半導(dǎo)體應(yīng)用產(chǎn)教融合（東莞）職業(yè)教育集團(tuán)聯(lián)合組織、西安和其光電股份有限公司等單位協(xié)辦。

期間，中國電子科技集團(tuán)第四十六研究所高級工程師霍曉青做了“面向氧化鎵功率器件的大尺寸氧化鎵單晶材料技術(shù)”的主題報(bào)告，

Ga₂O₃ 共有五種晶相：α、β、γ、δ、ε，相互之間在特定條件下會有相變發(fā)生，其中β-Ga₂O₃是最穩(wěn)定的相?？捎萌垠w法生長，具備大尺寸、低缺陷、低成本等優(yōu)點(diǎn)，是最有可能率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的超寬帶半導(dǎo)體材料。日本富士經(jīng)濟(jì)預(yù)測，到2025年，Ga₂O₃功率器件的市場規(guī)模將達(dá)到700億日元左右，襯底及外延占總規(guī)模50%計(jì)算，預(yù)計(jì)350億日元，約為2500萬美元。我國“十四五”總體規(guī)劃以及各專項(xiàng)規(guī)劃也分別將Ga2O3半導(dǎo)體材料納入發(fā)展重點(diǎn)。

從國內(nèi)外氧化鎵發(fā)展來看，2014年，采用CZ法成功生長出2英寸Mg摻雜氧化鎵單晶，該方法不適用于高摻雜N型晶體，銥金坩堝成本高。EFG法可以實(shí)現(xiàn)大尺寸氧化鎵單晶生長，可以實(shí)現(xiàn)低阻、高阻摻雜，生長速度快，但銥金坩堝成本高。VB法利用中頻感應(yīng)加熱/電阻加熱方式，使用鉑銠坩堝，實(shí)現(xiàn)了2~3英寸(100)/(010)/(001) 面氧化鎵單晶生長。 可以實(shí)現(xiàn)高阻、低阻摻雜，成本相對較低，值得期待。2022年，日本C＆A株式會社和東北大學(xué)共同研發(fā)，采用冷坩堝法實(shí)現(xiàn)了2英寸的氧化鎵襯底制備。 國際上首個(gè)無貴金屬法制備的氧化鎵單晶。技術(shù)尚不成熟。

中國電科46所已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。報(bào)告中介紹了中國電科46所研究進(jìn)展，其中，目前已實(shí)現(xiàn)（100）、（001）、（010）、（-201）等多種晶面襯底制備。氧化鎵晶體生長可重復(fù)性良好，可以實(shí)現(xiàn)低阻、高阻摻雜，并保持高結(jié)晶質(zhì)量。氧化鎵襯底加工表面質(zhì)量良好，原子臺階清晰，平整度高，可以小批量供貨。2021年底率先突破了HVPE氧化鎵同質(zhì)外延技術(shù)，國內(nèi)唯一可以制備出2英寸HVPE β-Ga₂O₃同質(zhì)外延片的單位。

HVPE熱場流場的設(shè)計(jì)仿真和工藝的調(diào)控，對氧化鎵外延表面平坦化的高精度控制，獲得了高結(jié)晶質(zhì)量高表面質(zhì)量且均一性良好的HVPE氧化鎵外延片。 當(dāng)前系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)有效可控的Si微量摻雜，且Si摻雜量隨外延層厚度變化的均勻性良好，外延層載流子濃度 在5E15cm^-3～1E18cm^-3可調(diào)控。 

報(bào)告指出，近幾年來，氧化鎵在襯底、外延生長等方面進(jìn)展很快，呈現(xiàn)出多種 方法齊頭并進(jìn)的局面，氧化鎵單晶材料應(yīng)用方向不斷被拓展，氧化鎵基器件性能得到大幅提升，SBD、MOSFET擊穿場強(qiáng)遠(yuǎn)超SiC、GaN等材料的理論極限，未來可期；但是由于其結(jié)構(gòu)特殊性，襯底和外延生長過程中仍面臨很多挑戰(zhàn)。 

CASICON 系列活動簡介

 “先進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大會（CASICON）”由【極智半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】主辦，每年在全國巡回舉辦的行業(yè)綜合活動?；顒泳劢瓜冗M(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)，聚合產(chǎn)業(yè)相關(guān)各方訴求，通過“主題會議+項(xiàng)目路演+展覽”的形式，促進(jìn)參與各方交流合作，積極推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。CASICON 系列活動將以助力第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)為己任，聯(lián)合實(shí)力資源，持續(xù)輸出高質(zhì)量的活動內(nèi)容，搭建更好的交流平臺，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)應(yīng)盡的力量。

（備注：以上信息僅根據(jù)現(xiàn)場整理未經(jīng)嘉賓本人確認(rèn)，僅供參考?。?/p>