据业内消息，本周西安一高校半导体研究团队宣布在半导体材料研究上取得突破！该研究成功在 8 英寸硅片中制备出高质量的氧化镓外延片，标志着在超宽禁带半导体研究上取得重要进展。据悉，该研究成果出自西安邮电大学新型半导体器件与材料重点实验室的陈海峰教授团队。陈海峰教授表示，氧化镓是一种超宽禁带半导体材料，具有优异的耐高压与日盲紫外光响应特性，在功率器件和光电领域应用潜力巨大。硅上氧化镓异质外延有利于硅电路与氧化镓电路的直接集成，同时拥有成本低和散热好等优势。氧化镓（Ga2O3）是金属镓最稳定的氧化物，是制造半导体器件的重要材料，是国际半导体产业普遍关注的第四代材料。作为一种宽禁带半导体材料，其导电性能和发光特性长期以来是半导体产业关注的重点，在光电子器件方面有广阔的应用前景。除了可以用作新型半导体元素镓基半导体材料的绝缘层，还可以在紫外线滤光片、氧气化学探测器等发挥重要作用。
作为一种新型的半导体材料，氧化镓比之前的半导体材料具备更高的击穿电场强度与更低的导通电阻，在低能耗的同时产生更高的效率。除此之外，氧化镓在成本较低的同时也具有良好的化学特性和热稳定性，再加上其制备方法相对便捷，因此在工业产业化方面具有较高的价值和优势。根据西安邮电大学介绍，该新型半导体器件与材料重点实验室拥有大约 30 余人，具备完整的氧化镓工艺实验线及超净工艺间，主要研究超宽禁带氧化镓材料与器件。近两年，我国在氧化镓材料的制备上不断取得突破性进展，相关技术也逐步成熟。2022 年 5 月，浙大杭州科创中心首次采用新技术路线成功制备 2 英寸氧化镓晶圆，不仅拥有完全自主知识产权，而且使用该技术制备的 2 英寸氧化镓晶圆是全球首次。2022 年 12 月，铭镓半导体实现了 4 英寸氧化镓晶圆衬底技术突破，成为国内首个掌握第四代半导体氧化镓材料 4 英寸相单晶衬底生长技术的产业化公司。
上个月，中国电科集团宣布中国电科 46 所成功制备出我国首颗 6 英寸氧化镓单晶，达到国际最高水平，同时突破了 6 英寸氧化镓单晶生长技术，其良好的结晶性可用于 6 英寸氧化镓单晶衬底片的研制。
综上所述，我国在半导体氧化镓材料的逐步突破将有力支撑该材料的产业化发展，未来将逐步以点到面地拓展到其他半导体材料，为半导体产业发展打下良好基础。
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