氧化鎵作為一種新興的半導(dǎo)體材料,受益于其優(yōu)良的物理特性,成為了以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體的潛在競爭者。目前,國內(nèi)外企業(yè)正在加速推進氧化鎵的產(chǎn)業(yè)化。近期,鎵仁半導(dǎo)體和富加鎵業(yè)分別在氧化鎵材料和功率器件領(lǐng)域有了新突破。
鎵仁半導(dǎo)體采用鑄造法生長6英寸氧化鎵單晶
據(jù)鎵仁半導(dǎo)體官微消息,2024年10月,鎵仁半導(dǎo)體利用自主研發(fā)的第二代鑄造法技術(shù),成功生長出超厚6英寸氧化鎵單晶,晶錠厚度可達20mm以上。
source:鎵仁半導(dǎo)體
據(jù)悉,提高氧化鎵單晶晶錠厚度,可有效降低氧化鎵單晶襯底成本。
鎵仁半導(dǎo)體指出,公司采用鑄造法生成的產(chǎn)品,在同等直徑下,單晶晶錠厚度是導(dǎo)模法(EFG)晶錠厚度的2-3倍。單個晶錠出片量可以達到原有的3-4倍,單片成本較原來可降低70%以上。與此同時,提高氧化鎵單晶晶錠厚度,更有利于制備各種晶向以及斜切角度的大尺寸襯底。
據(jù)了解,因可以實現(xiàn)大的晶體尺寸、低的缺陷密度、大的生長速度以及高的晶體質(zhì)量,導(dǎo)模法(EFG)常被業(yè)界采用制備氧化鎵。日本公司NCT采用導(dǎo)模法結(jié)合氫化物氣相外延(HVPE)技術(shù)已實現(xiàn)2英寸、4英寸襯底和外延的批量化供應(yīng)。
而鎵仁半導(dǎo)體則采用了鑄造法,并于2023年8月制備出了4英寸氧化鎵單晶。集邦化合物半導(dǎo)體了解到,該鑄造法有兩個優(yōu)勢:一是采用了熔體法新路線,生長過程可控性增加,減少了貴金屬使用,降低了成本;二是生成的氧化鎵為柱狀晶,應(yīng)用場景增多。
此外,制造氧化鎵單晶的方法還有垂直布里奇曼法(VB)。2023年底,NCT通過垂直布里奇曼法成功制備出6英寸β型氧化鎵單晶;今年10月,鎵仁半導(dǎo)體采用垂直布里奇曼法成功生長出2英寸氧化鎵單晶。
富加鎵業(yè)氧化鎵外延片完成MOSFET橫向功率器件驗證
昨(29)日,富加鎵業(yè)宣布,公司研制了MBE外延片,并與國家重點研發(fā)計劃項目器件團隊合作,制備出了擊穿電壓大于2000V,電流密度為60 mA/mm的MOSFET橫向功率器件。
富加鎵業(yè)表示,應(yīng)用公司分子束外延技術(shù)(MBE)制備的氧化鎵外延片產(chǎn)品,采用非故意摻雜層與Sn摻雜層復(fù)合的雙層外延結(jié)構(gòu),襯底材料為半絕緣型(010)Fe摻雜氧化鎵,主要應(yīng)用于橫向功率器件。常規(guī)產(chǎn)品摻雜層載流子濃度為1-4E17cm-3,遷移率>80cm2/V·s,表面粗糙度<2 nm。
國家重點研發(fā)計劃項目合作器件團隊對該進行了初步流片驗證,后續(xù)富加鎵業(yè)將根據(jù)器件反饋結(jié)果,對外研產(chǎn)品進行新一輪迭代。(集邦化合物半導(dǎo)體Morty整理)
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