全球首片8英寸氧化镓同质外延片问世

　　本报讯（首席记者 周珂 通讯员 孔晓睿）想象一个场景：驾驶新能源汽车在高速服务区充电，仅仅十分钟，电量从20%飙升至80%。车载空调全开，电机全力输出，而电池管理系统稳如泰山。这背后，是功率半导体在承载着数百千瓦的能量吞吐。

　　再想象一个场景：戈壁滩上的光伏电站，成千上万块光伏板将阳光转化为电能，源源不断并入电网。每一次能量转换，都需要功率器件在高温、风沙侵蚀的恶劣环境中，以99%以上的效率稳定运行十年以上。

　　这些场景，正在定义下一代功率半导体的技术边界。站在这个边界最前沿的，是被称为“第四代半导体明珠”的材料：氧化镓。

　　长期以来，大尺寸外延片的制备难题，一直是制约氧化镓产业化的核心瓶颈。此前全球主流技术停留在2—4英寸水平，严重限制了其规模化应用。

　　近日，记者从浙大杭州国际科创中心（以下简称“科创中心”）了解到，该难题被科创中心先进半导体研究院研究团队突破。依托科创中心自主孵育的科学公司杭州镓仁半导体有限公司，团队成功实现高质量8英寸氧化镓同质外延生长，在全球范围内尚属首次。

　　经权威检测：该8英寸氧化镓外延片平均厚度达13.05微米，厚度均匀性优异，表明外延生长过程具有良好的可控性与一致性。

　　镓仁半导体的8英寸突破，将从三个层面改写氧化镓产业的发展轨迹。

　　首先是“做大”：从2—4英寸跳到8英寸，单片晶圆能造的芯片数量翻了几倍，成本自然就被摊薄了。氧化镓器件终于有机会从实验室里的“奢侈品”，变成工业界用得起的“日用品”。

　　其次是“做精”：这次做的同质外延，就像在花岗岩地基上盖石屋，严丝合缝，而不是像过去那样在水泥地上盖木屋，总有缝隙。材料缺陷少了，氧化镓高耐压、低损耗的性能才能真正发挥出来。

　　最关键的是“接轨”：8英寸正好是现在全球主流芯片产线的标配尺寸。这意味着不需要为了氧化镓重新建一条生产线，直接用现成的设备就能量产，将加速全球氧化镓产业的技术迭代。

　　可以说，氧化镓将从实验室的“材料奇迹”，变成产线上可批量复制的“工业基础”。从此，耐高压、耐高温、高效率不再是纸面上的物理参数，而是即将装进电动汽车、光伏电站、5G基站的真实器件。