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氧化镓,到底有多牛?

2021-12-18 15:18:04

氧化镓,到底有多牛?

半导体材料是半导体器件的基石。半导体器件的应用几乎遍布所有的电子制造业,从传统的通信、消费电子、工业控制到新兴的新能源、高速铁路、航空航天等领域。硅材料是当前半导体器件为常用的材料,但是其性能已经逐渐达到理论极限,宽禁带半导体(碳化硅,氮化镓以及氧化镓)具备制作更高性能器件的潜力。

“十四五”规划纲要在提及集成电路产业时,更是明确指出要加强“碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体发展”。

氧化镓

宽禁带半导体具备高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能,是支撑新一代移动通信、新能源汽车、高速轨道列车、能源互联网等产业的重点核心材料和电子元器件。

作为一种超宽禁带半导体材料,氧化镓(β-Ga2O3)禁带宽度达到4.9 eV,大于碳化硅(3.3 eV)和氮化镓(3.4 eV),击穿场强达到8 MV/cm,使用氧化镓制作的半导体器件可以更薄、更轻、更耐高压。目前,基于氧化镓的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)高击穿电压可达到8000V。

随着近年来晶体生长技术的突破性进展,氧化镓逐渐成为国际上半导体领域的研究热点。由于氧化镓单晶的易解理特性,其晶体加工难度大,目前常规的硅单晶加工方法不完全适用于氧化镓。因此,氧化镓单晶衬底的加工需要进一步优化切磨抛工艺。高性能半导体器件的制作离不开高质量的衬底材料,科创中心先进半导体研究院的氧化镓单晶衬底将为氧化镓相关器件的研究提供有力的支持。

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氧化镓氧化铟


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