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全球首次,日本成功量产氧化镓100mm晶圆

据日本媒体报道,日前日本半导体企业Novel Crystal Technology(NCT)全球首次成功量产了100mm(4英寸)的“氧化镓”晶圆。这是氧化镓晶圆首次在全球范围内实现量产。

按照计划,NCT将在今年年内开始向客户供应晶圆。拿到货的客户可以用支持100mm晶圆的现有设备制造新一代产品,从而有效提高老设备的利用率。

在日本政府的半导体战略中,功率半导体被视为日本企业保持国际竞争力的领域之一。一直以来,硅基半导体是市场发展的主流,随着碳化硅、氮化镓、氧化镓等材料的开发不断推进,此次成功实现晶圆量产化的氧化镓有望在相关竞争中占据优势。

据NCT介绍,公司于2019年成功开发出高质量2英寸(50.8mm)氧化镓外延片,并于2019年初开始生产销售。但由于成本不相匹配而没有功率器件的量产线,该晶圆的用途仅限于研发。这次,该公司成功开发高品质β型氧化镓100mm外延片,这使得在100mm生产线上制造氧化镓功率器件成为可能。

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资料显示,氧化镓别名是三氧化二镓,氧化镓是一种宽禁带半导体,禁带宽度Eg=4.9eV,其导电性能和发光特性良好,因此,其在光电子器件方面有广阔的应用前景,被用作于Ga基半导体材料的绝缘层,以及紫外线滤光片。这些是氧化镓的传统应用领域,而其在未来的功率、特别是大功率应用场景才是更值得期待的。

实际上,硅基半导体之后的下一代主要半导体材料还包括SiC和GaN,而氧化镓与这两者的区别在于:其禁带宽度大于硅,氮化镓和碳化硅,在高功率应用领域的应用优势愈加明显。但并非取代的作用,氧化镓更有可能在扩展超宽禁带系统可用的功率和电压范围方面发挥作用。而最有希望的应用可能是电力调节和配电系统中的高压整流器,如电动汽车和光伏太阳能系统。

毫无疑问,在新一代半导体材料的推广使用中,日本企业又一次走在了前列。

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