據“三安光電”微信公眾號6月2日消息，三安光電聯合西安電子科技大學寬禁帶半導體國家工程研究中心、杭州鎵仁半導體有限公司，在第四代半導體材料氧化鎵（Ga?O?）的同質外延技術上取得關鍵突破，為氧化鎵在高壓功率電子領域的產業化掃清了一項核心障礙。

氧化鎵因其超寬禁帶（~4.9 eV）、高擊穿場強（~8 MV/cm）等特性，被視為下一代高壓、低損耗功率器件的戰略性材料，尤其適用于智能電網、新能源汽車、軌道交通等高壓場景。然而，其從材料優勢走向量產芯片的關鍵瓶頸在于高質量同質外延技術。在國際主流的氧化鎵晶面上進行外延生長時，極易產生孿晶等缺陷，導致器件良率和實際耐壓能力遠低于理論值，嚴重制約了商業化進程。

此次聯合團隊采用金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）方法，通過精準優化初始成核條件，成功抑制了孿晶缺陷的生長。該技術已在2英寸氧化鎵襯底上實現了高質量同質外延層的制備。測試結果顯示，整片晶圓表面的均方根粗糙度低于0.5納米，晶體質量與襯底相當，電子遷移率達到100 cm2/(V·s)。

基于這一高質量外延片，團隊優先開發了橫向功率器件結構。相較于需要導電襯底和面臨p型摻雜難題的縱向結構，橫向器件能充分利用氧化鎵半絕緣襯底的優勢，有效隔離漏電，并通過設計柵漏間距來承受更高電壓，同時與現有平面硅工藝兼容性更好。在未采用特殊終端結構的情況下，所制備的橫向器件擊穿電壓達到1420V，開關比高達10?，閾值電壓均勻性超過91%，驗證了從材料到器件的整體工藝已趨于成熟。

三安光電是國內化合物半導體領域的龍頭企業，其旗下湖南三安已明確布局氧化鎵、金剛石等第四代半導體材料的研發。公司此前在第三代半導體（碳化硅、氮化鎵）領域已建立從襯底、外延到器件的完整產業鏈，并與意法半導體等國際巨頭建有合資公司。此次技術突破是其在前沿材料領域研發實力的又一次體現。

合作方之一的杭州鎵仁半導體在氧化鎵襯底制備上亦有建樹，曾發布全球首顆8英寸氧化鎵單晶。西安電子科技大學寬禁帶半導體國家工程研究中心則是該領域的國家級研發平臺。

目前，聯合團隊已具備2英寸氧化鎵外延及器件制備的全套能力，并掌握了向6英寸及更大尺寸擴展的工藝基礎。（校對/鄧秋賢）