杭州镓仁半导体全球首次实现12英寸氧化镓晶体等径生长

驱动中国9月14日消息，杭州镓仁半导体在氧化镓晶体材料领域取得重大突破，实现12英寸氧化镓晶体等径生长。这是全球范围内首次实现该尺寸氧化镓晶体的等径生长，标志着超宽禁带半导体材料向大尺寸、低成本、产业化方向迈出关键一步。

氧化镓是一种新兴的超宽禁带半导体材料，禁带宽度约4.8电子伏特，远超硅、碳化硅和氮化镓，理论击穿电场强度高，导通损耗低，在高压、高温、高频功率器件领域被寄予厚望。业内普遍认为，氧化镓有望在新能源汽车、光伏逆变器、储能系统、工业电源与轨道交通等场景中替代部分硅基和碳化硅器件，成为下一代功率半导体的重要候选材料。

晶体的等径生长是指在晶体提拉或导向生长过程中，保持晶体直径均匀一致。与常规小尺寸晶体生长相比，12英寸氧化镓晶体在热场控制、温场稳定性、原料供给和应力调控等环节难度显著提升。生长过程中任何温度波动或热应力累积，都可能造成晶体开裂、位错密度升高或直径漂移，直接导致衬底质量下降。因而此次实现12英寸等径生长，考验的不只是单点工艺，更是材料生长全流程的工程化能力。

在半导体制造中，衬底尺寸直接关系到量产经济性。同样一片晶圆，直径越大，可排布的芯片数量越多，单位芯片的材料与加工成本越低。12英寸也是当前硅基集成电路产线的主流规格，氧化镓衬底若能与既有12英寸设备体系匹配，有望降低产业切换成本，加快氧化镓功率器件的规模化落地。

目前全球氧化镓衬底产业整体仍处于早期阶段，已商用或接近商用的产品以小尺寸为主，晶体质量、生长速度与成本控制都还有较大提升空间。杭州镓仁半导体此次将等径生长尺寸直接推进至12英寸，在公开报道中尚属全球首次，显示出国内企业在超宽禁带半导体材料领域的追赶速度。

不过，从12英寸晶体生长到真正可用的12英寸衬底，中间仍有切片、研磨、抛光、清洗等众多工序，大尺寸晶体的加工翘曲、表面损伤与平整度控制都是新的考验。此外，氧化镓目前主要采用熔体法生长，P型掺杂困难、导热率偏低等本征特性也制约着器件结构设计，距离大规模商业化仍需产业链协同攻关。

此次技术进展为氧化镓半导体从实验室走向产线提供了更具想象空间的材料基础。随着大尺寸衬底难题逐步突破，功率半导体行业有望在碳化硅、氮化镓之外获得新的技术路径，而中国企业在这条赛道上的身位也值得持续关注。