導讀：2月28日，中國電子科技集團有限公司宣布旗下46所成功制備出我國首顆6英寸氧化鎵單晶，達到國際最高水平。

  

來源：IEEE

氧化鎵是新型超寬禁帶半導體材料，擁有優異的物理化學特性，在微電子與光電子領域均擁有廣闊的應用前景。但因具有高熔點、高溫分解以及易開裂等特性，因此，大尺寸氧化鎵單晶制備極為困難。

中國電科46所氧化鎵團隊聚焦多晶面、大尺寸、高摻雜、低缺陷等方向，從大尺寸氧化鎵熱場設計出發，成功構建了適用于6英寸氧化鎵單晶生長的熱場結構，突破了6英寸氧化鎵單晶生長技術，具有良好的結晶性能，可用于6英寸氧化鎵單晶襯底片的研制，將有力支撐我國氧化鎵材料實用化進程和相關產業發展。

  

圖：按照禁帶寬度排序的四代半導體材料

氧化鎵材料性質為超寬禁帶，在超高低溫、強輻射等極端環境下性能穩定，并且對應深紫外吸收光譜，在日盲紫外探測器有應用。高擊穿場強、高Baliga值，對應耐壓高、損耗低，是高壓高功率器件不可替代的明星材料。

第四代超寬禁帶材料在應用方面與第三代半導體材料有交疊，主要在功率器件領域有更突出的應用優勢。第四代超窄禁帶材料的電子容易被激發躍遷、遷移率高，主要應用于紅外探測、激光器等領域。第四代半導體全部在我國科技部的“戰略性電子材料”名單中，很多規格國外禁運、國內也禁止出口，是全球半導體技術爭搶的高地。第四代半導體核心難點在材料制備，材料端的突破將獲得極大的市場價值。

近年來，中國電科圍繞國家戰略需求，在氧化鎵、氮化鋁、金剛石等超寬禁帶半導體材料領域砥礪深耕并取得重大突破和標志性成果，有力支撐了我國超寬禁帶半導體材料的發展。