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    氧化鎵,到底有多牛?

    2021-12-18 15:18:04

    氧化鎵,到底有多牛?

    半導體材料是半導體器件的基石。半導體器件的應用幾乎遍布所有的電子制造業,從傳統的通信、消費電子、工業控制到新興的新能源、高速鐵路、航空航天等領域。硅材料是當前半導體器件為常用的材料,但是其性能已經逐漸達到理論極限,寬禁帶半導體(碳化硅,氮化鎵以及氧化鎵)具備制作更高性能器件的潛力。

    “十四五”規劃綱要在提及集成電路產業時,更是明確指出要加強“碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體發展”。

    氧化鎵

    寬禁帶半導體具備高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射能力強等優越性能,是支撐新一代移動通信、新能源汽車、高速軌道列車、能源互聯網等產業的重點核心材料和電子元器件。

    作為一種超寬禁帶半導體材料,氧化鎵(β-Ga2O3)禁帶寬度達到4.9 eV,大于碳化硅(3.3 eV)和氮化鎵(3.4 eV),擊穿場強達到8 MV/cm,使用氧化鎵制作的半導體器件可以更薄、更輕、更耐高壓。目前,基于氧化鎵的金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)高擊穿電壓可達到8000V。

    隨著近年來晶體生長技術的突破性進展,氧化鎵逐漸成為國際上半導體領域的研究熱點。由于氧化鎵單晶的易解理特性,其晶體加工難度大,目前常規的硅單晶加工方法不完全適用于氧化鎵。因此,氧化鎵單晶襯底的加工需要進一步優化切磨拋工藝。高性能半導體器件的制作離不開高質量的襯底材料,科創中心先進半導體研究院的氧化鎵單晶襯底將為氧化鎵相關器件的研究提供有力的支持。

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