中电科：成功制备国内首颗6英寸氧化镓单晶

导读：2月28日，中国电子科技集团有限公司宣布旗下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。

  

来源：IEEE

氧化镓是新型超宽禁带半导体材料，拥有优异的物理化学特性，在微电子与光电子领域均拥有广阔的应用前景。但因具有高熔点、高温分解以及易开裂等特性，因此，大尺寸氧化镓单晶制备极为困难。

中国电科46所氧化镓团队聚焦多晶面、大尺寸、高掺杂、低缺陷等方向，从大尺寸氧化镓热场设计出发，成功构建了适用于6英寸氧化镓单晶生长的热场结构，突破了6英寸氧化镓单晶生长技术，具有良好的结晶性能，可用于6英寸氧化镓单晶衬底片的研制，将有力支撑我国氧化镓材料实用化进程和相关产业发展。

  

图：按照禁带宽度排序的四代半导体材料

氧化镓材料性质为超宽禁带，在超高低温、强辐射等极端环境下性能稳定，并且对应深紫外吸收光谱，在日盲紫外探测器有应用。高击穿场强、高Baliga值，对应耐压高、损耗低，是高压高功率器件不可替代的明星材料。

第四代超宽禁带材料在应用方面与第三代半导体材料有交叠，主要在功率器件领域有更突出的应用优势。第四代超窄禁带材料的电子容易被激发跃迁、迁移率高，主要应用于红外探测、激光器等领域。第四代半导体全部在我国科技部的“战略性电子材料”名单中，很多规格国外禁运、国内也禁止出口，是全球半导体技术争抢的高地。第四代半导体核心难点在材料制备，材料端的突破将获得极大的市场价值。

近年来，中国电科围绕国家战略需求，在氧化镓、氮化铝、金刚石等超宽禁带半导体材料领域砥砺深耕并取得重大突破和标志性成果，有力支撑了我国超宽禁带半导体材料的发展。