镓仁· 新进展︱铸造法成功生长超厚6英寸氧化镓单晶！

2024年10月，杭州镓仁半导体有限公司利用自主研发的第二代铸造法技术，成功生长出超厚6英寸氧化镓单晶，晶锭厚度可达20mm以上！

氧化镓作为一种新型的超宽禁带半导体材料，因其卓越的电学特性，正成为半导体领域最受关注的材料之一。氧化镓单晶衬底产品主要应用于面向国家电网、新能源汽车、轨道交通、5G通信等领域的电力电子器件，其中以高压大功率器件为主要应用领域。对比目前主流的第三代半导体材料碳化硅，氧化镓在制作功率器件时可以实现更高的工作电流和电压，同时具有更小的导通电阻和功耗。

然而氧化镓单晶材料的价格始终居高不下，同样尺寸的单晶衬底售价是碳化硅的10倍以上，这严重阻碍了氧化镓相关器件技术的大规模应用。为了降低氧化镓单晶衬底成本，提高单晶晶锭厚度是最直接有效的方法。目前，对于满足6英寸及以上大尺寸氧化镓单晶生长的方法，超厚单晶仍然是一个较难实现的问题。

经过一年多的研发攻关，镓仁半导体的研发团队通过对铸造法技术进行重大改进，终于生长出20mm以上的氧化镓单晶。据了解，在同等直径下单晶晶锭厚度达到国际领先，是导模法（EFG）晶锭厚度的2-3倍。同时，结合镓仁半导体的超薄衬底加工技术（可参考超薄6英寸新闻)

超薄6英寸衬底

镓仁半导体，公众号：镓仁半导体新突破︱镓仁半导体成功研制氧化镓超薄6英寸衬底

单个晶锭出片量可以达到原有的3-4倍，单片成本较原来可降低70%以上。此外，提高氧化镓单晶晶锭厚度，更有利于制备各种晶向以及斜切角度的大尺寸衬底（6英寸4度斜切需要约12mm厚晶锭）满足下游不同外延和器件环节的特殊需求。

杭州镓仁半导体有限公司将在首席顾问杨德仁院士的指导下，持续开展自主创新工作，不断迭代提升铸造法技术，生长更大尺寸以及更大厚度的氧化镓单晶，进一步开发氧化镓单晶的加工及缺陷控制技术，实现装备制造、晶体生长、衬底加工的技术闭环，逐步突破更低成本、更高质量的大尺寸氧化镓单晶衬底，助力实现氧化镓技术的大规模应用。