近日，蘇州中科重儀半導(dǎo)體材料有限公司（以下簡稱中科重儀）自主研發(fā)的應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域的大尺寸硅基氮化鎵（GaN-on-Si）外延片生產(chǎn)線正式建成并投入使用。
據(jù)介紹，目前GaN材料外延生長的主流方法是金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法（MOCVD），由于針對功率型大尺寸GaN-on-Si材料生產(chǎn)的專用MOCVD設(shè)備技術(shù)含量高，只有德日等少數(shù)發(fā)達(dá)國家掌握該項技術(shù)，因此國內(nèi)電力電子方向的專用MOCVD設(shè)備主要依賴進(jìn)口，關(guān)鍵技術(shù)受制于人。
而中科重儀自主研發(fā)的電力電子方向GaN-on-Si外延片生產(chǎn)線具有氣源預(yù)處理功能，核心反應(yīng)腔內(nèi)對溫場、流場均勻性強(qiáng)化控制，加入應(yīng)力翹曲模型，更加適合大尺寸GaN材料生長，可以滿足電力電子領(lǐng)域功率器件開發(fā)與應(yīng)用需求，有助于實現(xiàn)國產(chǎn)替代。
圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫
性能方面，據(jù)介紹，中科重儀生產(chǎn)的GaN外延片，GaN層厚度約5μm表面無裂紋，翹曲度小于100μm。HEMT結(jié)構(gòu)室溫下，方塊電阻為465Ω/sq，二維電子氣（2DEG）濃度約8×1013cm-2、2DEG遷移率大于2000cm2/Vs，片內(nèi)與片間不均勻性小于1%。
據(jù)悉，早在1990年，中科重儀的技術(shù)團(tuán)隊就投身于GaN領(lǐng)域；2015年，團(tuán)隊提出了用于大尺寸外延片應(yīng)力翹曲評估的“Yao模型”，有效提升GaN外延生產(chǎn)良率；2018年，團(tuán)隊承擔(dān)起垂直結(jié)構(gòu)GaN電力電子器件研制的國家自然科學(xué)基金課題；2021年，團(tuán)隊成功研制出國產(chǎn)化中試型電力電子方向?qū)Ｓ肕OCVD設(shè)備，并可以穩(wěn)定進(jìn)行大尺寸GaN-on-Si外延材料生長；2023年中科重儀在蘇州吳江區(qū)建立了國內(nèi)首條采用國產(chǎn)化MOCVD設(shè)備生產(chǎn)的8英寸GaN-on-Si外延產(chǎn)線，單條產(chǎn)線年產(chǎn)能達(dá)5000片。
近期，氮化鎵外延材料領(lǐng)域不斷傳出利好消息。在中科重儀GaN-on-Si生產(chǎn)線投產(chǎn)的同時，GaN外延企業(yè)晶湛半導(dǎo)體宣布完成數(shù)億元C+輪融資。這是晶湛半導(dǎo)體繼2022年完成2輪數(shù)億元融資以來的新融資進(jìn)展，晶湛半導(dǎo)體本輪融資的投資方包括尚頎資本、上汽集團(tuán)戰(zhàn)略直投基金、蔚來資本、匯譽投資、新尚資本、聯(lián)行資產(chǎn)、合肥建投資本、米哈游、京銘資本等眾多機(jī)構(gòu)，各投資方看好晶湛半導(dǎo)體及其背后GaN外延賽道發(fā)展?jié)摿?。（集邦化合物半?dǎo)體Zac整理）
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