近日，杭州鎵仁半導(dǎo)體有限公司利用自主研發(fā)的第二代鑄造法技術(shù)，成功培育出厚度超過20毫米的超厚6英寸氧化鎵單晶。這種超厚氧化鎵單晶作為一種新興的超寬禁帶半導(dǎo)體材料，因其出色的電學(xué)性能而受到半導(dǎo)體領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。氧化鎵單晶襯底廣泛應(yīng)用于電力電子器件，主要面向國家電網(wǎng)、新能源汽車、軌道交通和5G通信等高壓大功率應(yīng)用場景。

超厚6英寸氧化鎵單晶（圖源：鎵仁半導(dǎo)體）

與當(dāng)前主流的第三代半導(dǎo)體材料碳化硅相比，氧化鎵在功率器件制造中展現(xiàn)了更高的工作電流和電壓，并具有更低的導(dǎo)通電阻和能耗。然而，氧化鎵單晶材料的價格較高，同尺寸單晶襯底的售價是碳化硅的10倍以上，這在很大程度上限制了其在技術(shù)和市場中的大規(guī)模應(yīng)用。為降低氧化鎵單晶襯底的生產(chǎn)成本，增加單晶晶錠的厚度是最直接的有效手段，但在6英寸及以上大尺寸的氧化鎵單晶生長中，超厚單晶仍然是一個難題。

經(jīng)過一年多的技術(shù)攻關(guān)，鎵仁半導(dǎo)體團(tuán)隊通過對鑄造法技術(shù)的改進(jìn)，成功生長出20毫米以上的氧化鎵單晶，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，其厚度是導(dǎo)模法（EFG）晶錠的2-3倍。同時，結(jié)合鎵仁半導(dǎo)體的超薄襯底加工技術(shù)，這一突破為氧化鎵單晶的商業(yè)化應(yīng)用奠定了更為堅實的基礎(chǔ)。