氧化鎵，爆發(fā)前夜

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日前，日本廠商N(yùn)ovel Crystal Technology宣布，開始交付用于下一代功率半導(dǎo)體的150毫米（6英寸）氧化鎵（β-Ga?O?）晶圓樣品，這一動(dòng)作標(biāo)志著氧化鎵作為超寬禁帶半導(dǎo)體材料，向規(guī)模化量產(chǎn)邁出了關(guān)鍵一步。

據(jù)悉，NCT已明確后續(xù)發(fā)展路線：2027年交付150毫米β-Ga?O?外延片樣品，2029年實(shí)現(xiàn)全面量產(chǎn)，2035年進(jìn)一步開發(fā)并供應(yīng)200毫米（8英寸）β-Ga?O?晶圓，逐步完善氧化鎵產(chǎn)品矩陣，搶占下一代功率半導(dǎo)體市場(chǎng)先機(jī)。

這一動(dòng)態(tài)也引發(fā)了業(yè)界對(duì)氧化鎵（Ga?O?）材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的再度聚焦。

氧化鎵：第四代半導(dǎo)體的“性價(jià)比之王”

Ga2O3，屬于一種單晶材料，是繼Si、SiC及GaN后的第四代寬禁帶半導(dǎo)體材料。

作為備受矚目的下一代功率半導(dǎo)體材料，氧化鎵實(shí)際上并非新近發(fā)現(xiàn)的材料，但直到近年，隨著新能源汽車、智能電網(wǎng)、光伏逆變器等高壓場(chǎng)景對(duì)功率器件性能要求的持續(xù)攀升，其卓越的材料特性才被推到聚光燈下。

據(jù)了解，氧化鎵的禁帶寬度高達(dá)4.9eV，遠(yuǎn)超硅材料的1.1eV，高于碳化硅的3.2eV和氮化鎵的3.39eV。這種超寬禁帶特性意味著電子需要更多的能量從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，因此氧化鎵具有耐高壓、耐高溫、大功率、抗輻照等特性，特別適合大功率電子器件應(yīng)用。

更引人注目的是其驚人的擊穿場(chǎng)強(qiáng)。研究表明，氧化鎵的理論擊穿場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)8MV/cm，是碳化硅和氮化鎵的2倍以上。這意味著在相同耐壓要求下，氧化鎵器件的尺寸可以做得更小，功率密度更高，節(jié)省配套散熱和晶圓面積，進(jìn)一步降低成本。

此外，氧化鎵單晶的生長(zhǎng)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。與需要高溫高壓合成的碳化硅不同，氧化鎵是唯一可以通過低成本“熔體法”生長(zhǎng)的寬禁帶半導(dǎo)體，這意味其晶圓成本理論上可逼近藍(lán)寶石甚至硅，大幅降低了生產(chǎn)成本，徹底解決第三代半導(dǎo)體“貴”的痛點(diǎn)，為其未來產(chǎn)業(yè)化鋪平了道路。

這些特性將使氧化鎵在電力電子領(lǐng)域具有革命性優(yōu)勢(shì)，這也是其能突破現(xiàn)有SiC、GaN技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵，使其在半導(dǎo)體材料中一度贏得“性價(jià)比之王”的美譽(yù)。

值得注意的是，氧化鎵擁有五種不同的晶相，即α、β、γ、δ和ε，這些晶相在特定條件下能夠相互轉(zhuǎn)化。在這五種晶相中，β-Ga2O3在常溫常壓下表現(xiàn)最為穩(wěn)定，具有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，尤其在功率電子、光電子領(lǐng)域潛力巨大，是當(dāng)前半導(dǎo)體材料研究和應(yīng)用的重點(diǎn)方向。而其他晶相則被視為亞穩(wěn)相。通過調(diào)整溫度條件，這些亞穩(wěn)相可以轉(zhuǎn)化為β-Ga2O3，且此過程在一定條件下可逆，但通常需要施加高壓來實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)前，在全球范圍內(nèi)，氧化鎵研究和商業(yè)化進(jìn)展正在加速推進(jìn)。

全球競(jìng)速Ga?O?，搶占先機(jī)

NCT：率先推動(dòng)氧化鎵邁入“6英寸量產(chǎn)時(shí)代”

長(zhǎng)期以來，β-Ga?O?晶圓的直徑普遍停留在100毫米（4英寸），無法兼容現(xiàn)有功率器件生產(chǎn)線的大規(guī)模量產(chǎn)需求。為破解這一瓶頸，NCT基于成熟的4英寸晶圓生產(chǎn)工藝，采用EFG法（導(dǎo)模法）成功開發(fā)出150毫米（6英寸）β-Ga?O?晶圓。EFG法利用模具內(nèi)部毛細(xì)孔的虹吸效應(yīng)引導(dǎo)熔體生長(zhǎng)，具備長(zhǎng)晶速度快、生產(chǎn)效率高、易于實(shí)現(xiàn)大尺寸晶體生長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，為6英寸晶圓的順利問世提供了核心技術(shù)支撐。

上文提到，NCT宣布正式交付150毫米直徑β-Ga?O?晶圓樣品，這一突破標(biāo)志著氧化鎵材料正式邁入大尺寸量產(chǎn)門檻，為下一代功率半導(dǎo)體的規(guī)模化應(yīng)用鋪平了道路。

回顧其近期發(fā)展歷程能看到，2025年NCT在氧化鎵領(lǐng)域的布局全面提速，器件、外延與晶體生長(zhǎng)多點(diǎn)突破。

2025年4月，NCT全球首發(fā)了全氧化鎵基Planar SBD器件，以Research Sample（RS）級(jí)產(chǎn)品形式面向科研及早期應(yīng)用提供驗(yàn)證樣品，并推出兩種電極規(guī)格，滿足多元測(cè)試需求，為行業(yè)客戶提供了寶貴的器件評(píng)估機(jī)會(huì)。

8月，NCT與美國(guó)Kyma Technologies達(dá)成合作，共同開發(fā)高質(zhì)量Ga?O?外延片，瞄準(zhǔn)多kV級(jí)功率器件的商業(yè)化應(yīng)用。雙方整合襯底生產(chǎn)與外延生長(zhǎng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，致力于推動(dòng)大面積、低缺陷率外延片的產(chǎn)業(yè)化，為電動(dòng)汽車、可再生能源及航空航天等高壓電力電子市場(chǎng)提供關(guān)鍵材料支撐。

11月，公司推出（011）系列高品質(zhì)外延片，外延厚度從20 μm提升至30 μm，載流子濃度精確控制在2–5×1015 cm?3，缺陷密度降低至5 pcs/cm2，達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先水平，為高端功率器件的性能突破奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

12月，在NEDO（日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)）支持的項(xiàng)目中，NCT成功開發(fā)出Drop-fed Growth（DG）法——一種無需昂貴銥坩堝的新型晶體生長(zhǎng)技術(shù)。該工藝通過液滴形式連續(xù)供給原料熔液，可將β-Ga?O?襯底的制造成本降低至傳統(tǒng)方法的十分之一，為材料低成本化和產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展邁出關(guān)鍵一步。

基于上述技術(shù)積累，NCT已明確未來幾年的產(chǎn)業(yè)化路線圖：2027年開始交付150毫米β-Ga?O?外延片樣品，為器件開發(fā)提供更完整的材料解決方案；2029年正式啟動(dòng)全面量產(chǎn)，屆時(shí)將引入DG法以顯著降低成本、提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力；2035年則計(jì)劃開發(fā)并供應(yīng)200毫米（8英寸）β-Ga?O?晶圓，進(jìn)一步對(duì)接主流半導(dǎo)體產(chǎn)線，推動(dòng)氧化鎵材料在更廣泛電力電子場(chǎng)景中的規(guī)模化應(yīng)用。

從晶圓尺寸突破到外延品質(zhì)提升，從器件研發(fā)到晶體生長(zhǎng)方法革新，NCT的一系列突破證明了氧化鎵并非遙不可及，正以系統(tǒng)性創(chuàng)新持續(xù)鞏固其全球氧化鎵產(chǎn)業(yè)的龍頭地位。

隨著2026年6英寸晶圓的交付和2029年低成本DG法的實(shí)裝，氧化鎵有望在電動(dòng)汽車、超快充樁及航空航天領(lǐng)域，開啟一個(gè)比 SiC 更加節(jié)能、高效的電能新時(shí)代，為全球功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)邁向更高效率、更低損耗的未來注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。

在NCT加速推進(jìn)氧化鎵產(chǎn)業(yè)化的同時(shí)，全球范圍內(nèi)的氧化鎵產(chǎn)業(yè)鏈布局已進(jìn)入白熱化階段，日本、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、韓國(guó)、中國(guó)等多國(guó)企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)紛紛發(fā)力，形成了差異化競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)業(yè)格局。

日本FLOSFIA：主攻α-Ga?O?技術(shù)路線

作為氧化鎵技術(shù)研發(fā)的先行者，日本呈現(xiàn)出龍頭企業(yè)引領(lǐng)、創(chuàng)新主體多元的蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)。除NCT外，F(xiàn)LOSFIA公司獨(dú)辟蹊徑，主攻α-Ga?O?技術(shù)路線，在關(guān)鍵器件領(lǐng)域取得實(shí)質(zhì)性突破。

2025年中，該公司率先在α-Ga?O? MOSFET中實(shí)現(xiàn)基于p型層結(jié)構(gòu)的常關(guān)型器件運(yùn)行，并在較高電流條件下完成驗(yàn)證，突破了長(zhǎng)期制約氧化鎵器件實(shí)用化的核心結(jié)構(gòu)難題。同年末，F(xiàn)LOSFIA將研發(fā)重心推進(jìn)至量產(chǎn)化層面，完成4英寸晶圓制造技術(shù)驗(yàn)證，并同步解決了二極管器件在可靠性與一致性方面的關(guān)鍵問題，為后續(xù)產(chǎn)品線穩(wěn)定放量奠定基礎(chǔ)。

日本三菱電機(jī)：國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)

日本三菱電機(jī)也逐步加大氧化鎵領(lǐng)域的布局力度。

2025年3月，三菱電機(jī)在尖端技術(shù)綜合研究所展示了其氧化鎵材料研發(fā)成果，宣布正式啟動(dòng)氧化鎵（Ga?O?）材料的研發(fā)工作。據(jù)悉，該氧化鎵材料技術(shù)自2024年6月起已被日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（NEDO）“經(jīng)濟(jì)安全保障重要技術(shù)培養(yǎng)項(xiàng)目/高功率、高效率功率設(shè)備及高頻器件材料技術(shù)開發(fā)”采用，并將在NEDO的支持下持續(xù)推進(jìn)。

此舉不僅彰顯了三菱電機(jī)布局下一代寬禁帶半導(dǎo)體的戰(zhàn)略決心，也進(jìn)一步豐富了日本氧化鎵產(chǎn)業(yè)的布局維度，形成了企業(yè)協(xié)同、政企聯(lián)動(dòng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

此外，日本京瓷、并木精密寶石等企業(yè)長(zhǎng)期深耕EFG法晶體生長(zhǎng)技術(shù)，為氧化鎵產(chǎn)業(yè)化提供了重要的技術(shù)支撐，完善了日本氧化鎵產(chǎn)業(yè)鏈的細(xì)分環(huán)節(jié)。

美國(guó)Gallox：氧化鎵器件的商業(yè)化先鋒

美國(guó)則以學(xué)術(shù)孵化與技術(shù)商業(yè)化為核心，依托科研機(jī)構(gòu)與初創(chuàng)企業(yè)的力量，逐步搶占氧化鎵器件商業(yè)化的先機(jī)。

2025年8月，康奈爾大學(xué)孵化的Gallox公司成功入選Activate Fellowship 2025年度項(xiàng)目，這家全球首家將氧化鎵器件商業(yè)化的企業(yè)，其創(chuàng)始人McCandless在康奈爾大學(xué)攻讀博士期間便長(zhǎng)期從事氧化鎵半導(dǎo)體相關(guān)研究，具備深厚的技術(shù)積累。相較于傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料，氧化鎵在功率器件中具備更低能耗與更高性能潛力，主要面向數(shù)據(jù)中心、無人機(jī)與航空航天、太空技術(shù)以及電動(dòng)車充電等高功率應(yīng)用場(chǎng)景。

Gallox的成功入選，不僅反映出氧化鎵器件正逐步進(jìn)入工程化與商業(yè)化視野，也凸顯了以學(xué)術(shù)研究為起點(diǎn)的硬科技創(chuàng)業(yè)，已成為先進(jìn)半導(dǎo)體材料落地的重要路徑。

此外，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室與Kyma公司的合作團(tuán)隊(duì)早在2023年就成功開發(fā)出耐壓超過2000伏的氧化鎵MOSFET，其性能參數(shù)較傳統(tǒng)器件提升顯著，為美國(guó)氧化鎵器件研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

歐洲地區(qū)則以德國(guó)、英國(guó)為核心，通過科研機(jī)構(gòu)牽頭、企業(yè)協(xié)同發(fā)力，聚焦氧化鎵材料外延與工程化技術(shù)，逐步構(gòu)建起完善的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)體系。

德國(guó)IKZ與NextGO Epi：加速功率半導(dǎo)體應(yīng)用

其中，德國(guó)萊布尼茨晶體研究所（IKZ）作為核心科研機(jī)構(gòu)，于2024年9月啟動(dòng)EFRE項(xiàng)目“G.O.A.L.——功率電子用氧化鎵應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室”，并在2025年4月公布最新進(jìn)展。隨著關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)能力的全面部署，該項(xiàng)目的實(shí)際價(jià)值逐步顯現(xiàn)，聚焦于2英寸晶圓層結(jié)構(gòu)體系建設(shè)，引入AIXTRON工業(yè)級(jí)外延設(shè)備，聯(lián)合其他技術(shù)單位協(xié)同推進(jìn)2英寸氧化鎵外延技術(shù)的工程化發(fā)展。

未來，IKZ計(jì)劃在歐盟范圍內(nèi)確立其作為氧化鎵外延晶圓研究合作伙伴與材料供應(yīng)節(jié)點(diǎn)的角色，聯(lián)合柏林-勃蘭登堡地區(qū)科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)，推進(jìn)更大尺寸材料與器件的研發(fā)。

在企業(yè)布局方面，2025年5月，由IKZ孵化的NextGO Epi公司在德國(guó)柏林正式成立，這家專注于高品質(zhì)β-Ga?O?外延片大規(guī)模制造的企業(yè)，采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOVPE）技術(shù)，致力于為電動(dòng)汽車、軌道交通系統(tǒng)和可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施等關(guān)鍵領(lǐng)域，提供具有顯著成本和性能優(yōu)勢(shì)的氧化鎵基外延片。

與其他企業(yè)單點(diǎn)技術(shù)突破不同，NextGO Epi聚焦氧化鎵外延這一產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，系統(tǒng)性補(bǔ)齊材料向器件過渡中的能力斷層，從材料側(cè)為氧化鎵進(jìn)入下一代功率電子應(yīng)用提供現(xiàn)實(shí)支撐。

此外，德國(guó)弗勞恩霍夫研究所開發(fā)的新型異質(zhì)外延技術(shù)，顯著提高了氧化鎵薄膜的質(zhì)量，為高電子遷移率晶體管的研制奠定了基礎(chǔ)，進(jìn)一步完善了德國(guó)氧化鎵產(chǎn)業(yè)的技術(shù)布局。

英國(guó)CISM：搭建科研平臺(tái)，推進(jìn)氧化鎵

研發(fā)落地

英國(guó)則以科研平臺(tái)建設(shè)為突破口，逐步提升氧化鎵領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力。

2025年4月，位于英國(guó)南威爾士的斯旺西大學(xué)集成半導(dǎo)體材料中心（CISM），建立了英國(guó)首個(gè)可在4英寸襯底上生長(zhǎng)高質(zhì)量氧化鎵薄膜的平臺(tái)。該平臺(tái)采用新投入使用的AIXTRON緊密耦合噴淋頭（CCS）沉積系統(tǒng)，由英國(guó)工程與自然科學(xué)研究委員會(huì)（EPSRC）戰(zhàn)略設(shè)備項(xiàng)目資助270萬英鎊，部署在新建的氧化物與硫?qū)倩颩OCVD實(shí)驗(yàn)室中，目前已成為英國(guó)氧化鎵薄膜研究的國(guó)家級(jí)研發(fā)樞紐，研究方向涵蓋功率電子、深紫外光探測(cè)器及透明導(dǎo)電氧化物（TCO）應(yīng)用。

2025年6月，CISM與英國(guó)微重力制造企業(yè)Space Forge簽署協(xié)議，后者成為首個(gè)入駐的實(shí)體企業(yè)，可使用該中心完整的半導(dǎo)體加工和表征設(shè)備，開展微重力環(huán)境下的氧化鎵制造研究。隨著設(shè)備平臺(tái)與研究合作的相繼落地，氧化鎵在英國(guó)功率電子研究體系中的關(guān)注度持續(xù)提升，其在高性能功率器件中的應(yīng)用前景正被進(jìn)一步挖掘。

韓國(guó)PowerCubeSemi：沖刺IPO，

領(lǐng)跑氧化鎵量產(chǎn)賽道

韓國(guó)則以產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)與資本市場(chǎng)布局為核心，推動(dòng)氧化鎵產(chǎn)業(yè)快速落地，試圖從存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)延伸至化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域。

據(jù)報(bào)道，2025年12月，氧化鎵廠商PowerCubeSemi正加速推進(jìn)上市進(jìn)程，該公司已完成60億韓元的IPO前融資，計(jì)劃于2026年在韓國(guó)創(chuàng)業(yè)板（KOSDAQ）申請(qǐng)上市。

作為全球首家運(yùn)營(yíng)氧化鎵大規(guī)模量產(chǎn)晶圓廠的企業(yè)，PowerCubeSemi已與多家尋求高效功率及射頻解決方案的國(guó)際客戶展開合作，其產(chǎn)品憑借氧化鎵在擊穿電壓與能量效率方面的顯著優(yōu)勢(shì)，逐步進(jìn)入電動(dòng)汽車、數(shù)據(jù)中心及國(guó)防電子等高功率應(yīng)用領(lǐng)域。

這一進(jìn)展背后，是韓國(guó)政府將下一代半導(dǎo)體材料納入國(guó)家級(jí)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)投資重點(diǎn)的戰(zhàn)略支撐，2026年韓國(guó)政府預(yù)算進(jìn)一步擴(kuò)大了對(duì)中小企業(yè)和科技企業(yè)的研發(fā)投入，強(qiáng)化合作研究和商業(yè)化項(xiàng)目，而PowerCubeSemi的上市籌備，正是韓國(guó)氧化鎵產(chǎn)業(yè)從技術(shù)驗(yàn)證階段進(jìn)入資本市場(chǎng)承載階段的重要標(biāo)志，為后硅時(shí)代的材料路線提供了現(xiàn)實(shí)樣本。

中國(guó)氧化鎵市場(chǎng)：

全產(chǎn)業(yè)鏈布局與規(guī)模化突破

在國(guó)際企業(yè)加速氧化鎵產(chǎn)業(yè)化的同時(shí)，中國(guó)在氧化鎵領(lǐng)域表現(xiàn)出極強(qiáng)的爆發(fā)力，形成了從材料制備、設(shè)備研發(fā)到器件應(yīng)用的全鏈條布局，多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，甚至在大尺寸晶體領(lǐng)域達(dá)到全球領(lǐng)先水平，成為全球氧化鎵產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的重要力量。

襯底材料：大尺寸單晶制備引領(lǐng)全球

襯底是半導(dǎo)體器件的物理基石。2025年，中國(guó)企業(yè)在氧化鎵單晶襯底的尺寸突破與質(zhì)量提升上實(shí)現(xiàn)了一系列重要進(jìn)展，為產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)奠定了材料基礎(chǔ)。

在核心的晶體生長(zhǎng)環(huán)節(jié)，杭州鎵仁半導(dǎo)體作為浙江大學(xué)實(shí)驗(yàn)室孵化企業(yè)，于2025年3月成功制備全球首顆8英寸氧化鎵單晶，刷新了氧化鎵單晶尺寸的全球紀(jì)錄，且實(shí)現(xiàn)了從2英寸到8英寸每年升級(jí)一個(gè)尺寸的行業(yè)奇跡。該公司采用完全自主創(chuàng)新的鑄造法，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，成本低、效率高，其6英寸襯底已實(shí)現(xiàn)銷售出貨。2025年10月，鎵仁半導(dǎo)體基于自主研發(fā)的氧化鎵專用晶體生長(zhǎng)設(shè)備，采用垂直布里奇曼法（VB法）成功實(shí)現(xiàn)了6英寸（010）面氧化鎵晶體生長(zhǎng)，且等徑段長(zhǎng)度超過40mm。同年12月，再次實(shí)現(xiàn)VB法8英寸氧化鎵單晶生長(zhǎng)，8英寸等徑長(zhǎng)度可達(dá)20mm。

杭州富加鎵業(yè)同樣在單晶制備領(lǐng)域取得重大突破。2025年9月，富加鎵業(yè)采用VB法成功制備出高質(zhì)量的6英寸氧化鎵單晶，其晶體等徑高度超過30mm。同年12月，富加鎵業(yè)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所，在國(guó)際上首次采用VB法制備出8英寸氧化鎵晶體，刷新國(guó)際VB法氧化鎵晶體尺寸紀(jì)錄。相較于傳統(tǒng)的導(dǎo)模法（EFG），VB法在降低晶體位錯(cuò)密度方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，且無需使用貴金屬銥坩堝，大大降低生長(zhǎng)成本，是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的理想路徑。

值得關(guān)注的是，富加鎵業(yè)的“年產(chǎn)10000片大尺寸高質(zhì)量氧化鎵單晶襯底項(xiàng)目”已于2026年1月正式完成竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收。這標(biāo)志著富加鎵業(yè)萬片6/8寸產(chǎn)線已完全具備規(guī)模化生產(chǎn)的環(huán)保許可，在國(guó)際處于領(lǐng)先地位，為我國(guó)氧化鎵產(chǎn)業(yè)化按下“加速鍵”。

在設(shè)備自主研發(fā)方面，中國(guó)企業(yè)同樣表現(xiàn)突出。富加鎵業(yè)研制了國(guó)際上首臺(tái)具備“一鍵長(zhǎng)晶”功能的EFG設(shè)備，可以滿足2-6英寸晶體生長(zhǎng)需求，并獲得國(guó)內(nèi)授權(quán)專利6項(xiàng)、國(guó)際授權(quán)專利4項(xiàng)。同時(shí)，該公司自行研制的全自動(dòng)VB晶體生長(zhǎng)設(shè)備，在國(guó)內(nèi)率先突破了6英寸單晶生長(zhǎng)技術(shù)瓶頸，可根據(jù)客戶需求提供設(shè)備及配套工藝包。鎵仁半導(dǎo)體也全面開放自研的氧化鎵專用VB法長(zhǎng)晶設(shè)備銷售，助力產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。

2025年，蘇州鎵和半導(dǎo)體發(fā)布6英寸襯底與紫外芯片，完成全產(chǎn)業(yè)鏈布局，同年獲評(píng)高新技術(shù)企業(yè)。

綜合來看，2025年中國(guó)在氧化鎵單晶制備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從6英寸到8英寸的快速迭代，并在晶體質(zhì)量、等徑長(zhǎng)度等關(guān)鍵指標(biāo)上不斷突破，為后續(xù)產(chǎn)業(yè)化提供了堅(jiān)實(shí)的材料基礎(chǔ)。

外延生長(zhǎng)：同質(zhì)與異質(zhì)外延雙突破

外延生長(zhǎng)是在半導(dǎo)體襯底上制備高質(zhì)量薄膜的過程。2025年，國(guó)內(nèi)企業(yè)在同質(zhì)與異質(zhì)外延領(lǐng)域均取得了顯著成果。

銘鎵半導(dǎo)體在氧化鎵氫化物氣相外延（HVPE）技術(shù)領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。同質(zhì)外延方面，采用HVPE技術(shù)成功制備出1-20μm厚度可控的高質(zhì)量氧化鎵外延膜，XRD半高寬僅為36arcsec（全球最佳范圍為30-100arcsec），表面粗糙度Rq低至0.13nm，綜合性能達(dá)到全球領(lǐng)先水平。異質(zhì)外延方面，在藍(lán)寶石襯底上成功實(shí)現(xiàn)了高純?chǔ)料嘌趸壍耐庋由L(zhǎng)，特征峰半高寬僅24.5arcsec，躋身國(guó)際第一梯隊(duì)。

鎵仁半導(dǎo)體于2025年9月成功實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量6英寸氧化鎵同質(zhì)外延生長(zhǎng)。檢測(cè)結(jié)果顯示：外延層厚度＞10μm，均勻性優(yōu)異，膜厚方差σ<1%；高分辨XRD搖擺曲線半高寬＜40arcsec；外延層載流子濃度均值為1.8e16cm?3，電學(xué)均勻性良好。

富加鎵業(yè)在氧化鎵MOCVD同質(zhì)外延方面同樣取得新進(jìn)展，厚膜外延片遷移率達(dá)到181.6 cm2/V·s，相關(guān)6英寸外延片已進(jìn)入器件流片階段。該公司產(chǎn)品線覆蓋2-6英寸等15種常規(guī)性氧化鎵外延片產(chǎn)品，為客戶提供“襯底-外延”一體化解決方案。

鎵創(chuàng)未來作為晉江（西安）離岸創(chuàng)新中心孵化的科技創(chuàng)新企業(yè)，依托西安電子科技大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)背景，采用HVPE全制程工藝，在低成本襯底上實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量氧化鎵薄膜異質(zhì)外延，關(guān)鍵參數(shù)已達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平。

值得一提的是，北京郵電大學(xué)吳真平教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合香港理工大學(xué)、南開大學(xué)等單位，利用工業(yè)兼容的MOCVD技術(shù)，成功制備了純相外延氧化鎵薄膜，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了主流寬禁帶半導(dǎo)體氧化鎵的室溫本征鐵電性，標(biāo)志著我國(guó)科研人員在寬禁帶半導(dǎo)體鐵電性研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。

鐵電κ-Ga2O3的外延穩(wěn)定與結(jié)構(gòu)表征

這一發(fā)現(xiàn)證實(shí)了寬禁帶半導(dǎo)體可以通過特殊的結(jié)構(gòu)相變實(shí)現(xiàn)鐵電功能，為利用單一材料平臺(tái)同時(shí)滿足高功率、高耐壓以及非易失性存儲(chǔ)的需求開辟了新路徑。

器件創(chuàng)新：從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到性能飛躍

在材料與工藝突破的支撐下，2025年至2026年初，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在氧化鎵功率器件的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與性能提升上成果頻出。

中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所納米加工平臺(tái)開發(fā)了多鰭通道歐姆接觸陽極β-氧化鎵二極管，實(shí)現(xiàn)超低漏電的千伏級(jí)擊穿電壓；同時(shí)研制出高性能增強(qiáng)型垂直β-氧化鎵多鰭晶體管，創(chuàng)下4.3mΩ·cm2最低比導(dǎo)通電阻紀(jì)錄，為高溫高壓應(yīng)用場(chǎng)景提供了全新解決方案。

多鰭通道二極管——打破傳統(tǒng)垂直結(jié)構(gòu)限制

圖(a) 多鰭通道β-Ga?O?二極管的示意圖，(b) 器件的關(guān)鍵工藝步驟，(c)鰭干法蝕刻后的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像， (d) 鰭寬400 nm二極管 SEM橫截面圖像

增強(qiáng)型垂直晶體管——破解"常開"難題

圖(a) 多鰭通道 β-Ga?O? FinFET示意圖，（b）鰭寬300 nm二極管 SEM 橫截面圖像

圖源：中國(guó)科學(xué)院蘇州納米所

在超高壓應(yīng)用領(lǐng)域，西安電子科技大學(xué)郝躍院士團(tuán)隊(duì)成功研制出基于氧化鎵/碳化硅異質(zhì)結(jié)的超高壓肖特基勢(shì)壘二極管，將擊穿電壓提升至8kV以上，并已在電網(wǎng)輸變電模擬環(huán)境中通過初步可靠性測(cè)試。此外，郝躍院士、張進(jìn)成教授、周弘教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)攜手華潤(rùn)微電子，在《中國(guó)科學(xué)：信息科學(xué)》發(fā)表重要研究成果，采用p-Cr?O?/n-Ga?O?異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，成功實(shí)現(xiàn)單芯片二極管100A電流輸出，創(chuàng)造了面積大于1mm2的氧化鎵器件功率優(yōu)值新紀(jì)錄，標(biāo)志著氧化鎵材料已具備進(jìn)入大型電力電子裝備領(lǐng)域的核心實(shí)力。

深圳平湖實(shí)驗(yàn)室第四代半導(dǎo)體團(tuán)隊(duì)于2026年初在氧化鎵光導(dǎo)開關(guān)器件研究方面取得重要進(jìn)展，成功研制出具備萬伏級(jí)耐壓能力的垂直結(jié)構(gòu)光導(dǎo)開關(guān)器件，開啟響應(yīng)時(shí)間進(jìn)入亞納秒量級(jí)，標(biāo)志著我國(guó)在高性能光控功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展。

基于富加鎵業(yè)提供的高質(zhì)量MOCVD厚膜外延片，福州大學(xué)團(tuán)隊(duì)成功制備出高性能氧化鎵垂直型功率肖特基二極管，在公開發(fā)表的基于MOCVD外延制備的功率肖特基二極管中，PFOM性能達(dá)到國(guó)際最優(yōu)（3.07 GW/cm2）。

散熱突破：氧化鎵與金剛石成功“牽手”

氧化鎵雖然應(yīng)用前景廣闊，但其導(dǎo)熱能力只有硅材料的1/5，散熱性差是制約器件性能的關(guān)鍵痛點(diǎn)。

對(duì)此，西安電子科技大學(xué)郝躍院士團(tuán)隊(duì)的張進(jìn)成、寧靜教授巧妙引入石墨烯作為緩沖層，讓氧化鎵與“導(dǎo)熱王者”金剛石成功“牽手”，解決了散熱難題。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然-通訊》。

據(jù)了解，研究團(tuán)隊(duì)引入“石墨烯”作為中間緩沖層，解決了兩種材料之間的“溝通障礙”，使得氧化鎵薄膜能夠平整高質(zhì)量地生長(zhǎng)在多晶金剛石上。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，氧化鎵和金剛石之間的熱阻只有2.82 m2·K/GW，僅為傳統(tǒng)技術(shù)的1/10左右。

高導(dǎo)熱金剛石基氧化鎵外延薄膜及調(diào)控模型

這項(xiàng)突破為解決氧化鎵器件發(fā)熱問題提供了全新思路，也為未來高性能、高可靠性電子器件的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

產(chǎn)業(yè)協(xié)同：構(gòu)建開放創(chuàng)新生態(tài)

中國(guó)企業(yè)不僅在技術(shù)上取得突破，更在產(chǎn)業(yè)協(xié)同方面積極布局。富加鎵業(yè)與德國(guó)NextGO Epi達(dá)成全球戰(zhàn)略合作，推動(dòng)中歐氧化鎵產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。鎵仁半導(dǎo)體也與NextGO Epi開展合作，聚焦氧化鎵研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化協(xié)同。

總體來看，中國(guó)在氧化鎵領(lǐng)域已形成從單晶生長(zhǎng)、外延制備到器件研發(fā)、設(shè)備制造的全產(chǎn)業(yè)鏈布局，在大尺寸晶體、自主技術(shù)、器件性能等方面優(yōu)勢(shì)明顯。隨著富加鎵業(yè)萬片產(chǎn)線投產(chǎn)、鎵仁半導(dǎo)體8英寸單晶突破等里程碑事件接連落地，中國(guó)正推動(dòng)氧化鎵從實(shí)驗(yàn)室走向規(guī)模化應(yīng)用。

憑借優(yōu)異的性能和產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)，氧化鎵在新能源汽車快充、工業(yè)電源、電網(wǎng)高壓功率模塊、深紫外探測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，中國(guó)在全球氧化鎵產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中正占據(jù)越來越有利的地位。

未來，中國(guó)將以上述企業(yè)和科研季候?yàn)榇恚掷m(xù)放大襯底尺寸、自主工藝、萬片級(jí)產(chǎn)能、器件性能優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)氧化鎵從實(shí)驗(yàn)室走向大規(guī)模商用，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主可控與全球能源產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供核心支撐。

全球競(jìng)合，Ga?O?從實(shí)驗(yàn)室

走向規(guī)模化量產(chǎn)

綜合來看，在全球氧化鎵產(chǎn)業(yè)格局中，多極競(jìng)爭(zhēng)與差異化發(fā)展已成為鮮明特征。各國(guó)依據(jù)自身產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與戰(zhàn)略需求，走出了各具特色的發(fā)展路徑。

日本憑借二十余年的技術(shù)積淀穩(wěn)居領(lǐng)跑地位。以NCT、FLOSFIA為代表的企業(yè)在晶圓尺寸升級(jí)、器件結(jié)構(gòu)創(chuàng)新及成本控制技術(shù)上持續(xù)突破，形成了從材料到器件的完整專利布局。尤其是NCT近期交付150毫米晶圓樣品，標(biāo)志著日本在大尺寸量產(chǎn)化進(jìn)程中再次卡位關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

中國(guó)展現(xiàn)出強(qiáng)勁的追趕勢(shì)頭與系統(tǒng)化布局能力。從鎵仁半導(dǎo)體全球首發(fā)8英寸單晶，到富加鎵業(yè)萬片產(chǎn)線投產(chǎn)，中國(guó)在襯底尺寸迭代、自主技術(shù)研發(fā)及全鏈條整合上已形成獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。北京郵電大學(xué)在氧化鎵鐵電性領(lǐng)域的突破，更為材料功能拓展開辟了新空間。中國(guó)正以“全鏈協(xié)同+快速迭代”的模式，加速從技術(shù)追趕到產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)的跨越。

歐洲以科研機(jī)構(gòu)為核心構(gòu)建技術(shù)底座。德國(guó)IKZ、NextGO Epi與英國(guó)斯旺西大學(xué)CISM聚焦外延技術(shù)與平臺(tái)建設(shè)，通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同補(bǔ)齊材料向器件轉(zhuǎn)化的能力斷層，并在中歐產(chǎn)業(yè)合作中扮演重要節(jié)點(diǎn)角色。

美國(guó)以國(guó)防需求為牽引，推動(dòng)高頻高功率器件研發(fā)與商業(yè)化落地。Gallox等創(chuàng)業(yè)公司依托學(xué)術(shù)孵化機(jī)制，將基礎(chǔ)研究快速轉(zhuǎn)化為工程產(chǎn)品，同時(shí)在戰(zhàn)略材料自主保障上持續(xù)投入。

韓國(guó)則借助資本市場(chǎng)加速產(chǎn)業(yè)化。PowerCubeSemi的上市進(jìn)程表明，氧化鎵已進(jìn)入可被資本定價(jià)的產(chǎn)業(yè)階段，為后硅時(shí)代的材料路線提供現(xiàn)實(shí)樣本。

從技術(shù)路線看，β-Ga?O?以其穩(wěn)定性成為主流，而α相路線也為差異化競(jìng)爭(zhēng)提供可能。在晶體生長(zhǎng)方法上，EFG法、VB法、DG法等多元技術(shù)路線并存，成本控制與尺寸升級(jí)正成為競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。

隨著NCT交付150毫米晶圓樣品、中國(guó)實(shí)現(xiàn)8英寸單晶突破、富加鎵業(yè)萬片產(chǎn)線投產(chǎn)等里程碑事件接連落地，氧化鎵正從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)邁向量產(chǎn)驗(yàn)證的新階段。盡管在良率提升、成本優(yōu)化及長(zhǎng)期可靠性等方面仍面臨工程挑戰(zhàn)，但持續(xù)涌現(xiàn)的技術(shù)成果正不斷夯實(shí)其應(yīng)用基礎(chǔ)。

展望未來，隨著生態(tài)鏈的完善與產(chǎn)線的逐步建立，氧化鎵有望在新能源汽車、智能電網(wǎng)、工業(yè)電源及深紫外探測(cè)等領(lǐng)域開辟全新市場(chǎng)空間。全球范圍內(nèi)的持續(xù)投入與協(xié)同推進(jìn)，正使這一“潛力材料”加速走向工程應(yīng)用，為第四代半導(dǎo)體技術(shù)突破注入強(qiáng)勁動(dòng)力。

*免責(zé)聲明：本文由作者原創(chuàng)。文章內(nèi)容系作者個(gè)人觀點(diǎn)，半導(dǎo)體行業(yè)觀察轉(zhuǎn)載僅為了傳達(dá)一種不同的觀點(diǎn)，不代表半導(dǎo)體行業(yè)觀察對(duì)該觀點(diǎn)贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯(lián)系半導(dǎo)體行業(yè)觀察。

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