概念追踪 | 第四代半导体材料领域取得重要进展 氧化镓VS碳化硅 谁是未来十年的主角？(附概念股)|杭州市_新浪财经_新浪网

日前，在美国旧金山召开的第68届国际电子器件大会(IEEE IEDM)上，中国科大国家示范性微电子学院龙世兵教授课题组两篇关于氧化镓器件的研究论文(高功率氧化镓肖特基二极管和氧化镓光电探测器)被大会接收，这也是中国科大首次以第一作者单位在国际电子器件大会上发表论文。专业人士指出，氧化镓材料是最有可能在未来大放异彩的材料之一，在未来的10年左右，氧化镓器件有可能成为有竞争力的电力电子器件，会直接与碳化硅器件竞争。

据悉，氧化镓 ( Ga2O3 ) 是一种新型超宽禁带半导体材料，是被国际普遍关注并认可已开启产业化的第四代半导体材料。与碳化硅、氮化镓相比，氧化镓基功率器件具备高耐压、低损耗、高效率、小尺寸等特点。氧化镓因其基板制作相较于SiC与GaN更容易，又因为其超宽禁带的特性，材料所能承受更高电压的崩溃电压和临界电场，使其在超高功率元件之应用极具潜力。

而据了解，禁带宽度越大，越能增加宽禁带器件能够承受的峰值电压，器件的输出功率可以大大提高。同时，禁带宽度越大，器件的化学稳定性越高，使功率器件能够在更恶劣的环境下工作，大大提高了系统的稳定性和可靠性。

氮化镓通常依靠复杂的工艺在硅、碳化硅或蓝宝石基底上生长。不过，这些基底的晶体结构明显不同于氮化镓的晶体结构，这种差异会造成基底和氮化镓之间的“晶格失配”，从而产生大量缺陷，比如导致电荷被卡住。氧化镓由于作为自己的基底，所以不存在不匹配的情况，也就没有缺陷。正是基于氧化镓的高适应性，使用者能够借用各种各样的既有商业光刻和加工技术，根据需要制造氧化镓晶体大晶圆，而大晶圆就意味着成本的显著下降。

氧化镓此前被用于光电领域的应用，直到2012年开始，业内对它更大的期待是用于功率器件，全球 80% 的研究单位都在朝着该方向发展。近年来，氧化镓半导体已成为半导体国际研究热点和大国技术竞争制高点。

今年，中国科技部将氧化镓列入“十四五重点研发计划”，让第四代半导体获得更广泛关注。5月10日，浙大杭州科创中心首次采用新技术路线成功制备2英寸 (50.8 mm)的氧化镓晶圆，而使用这种具有完全自主知识产权技术生长的2英寸氧化镓晶圆在国际上为首次。

据悉，氧化镓材料以中电科四十六所、山东大学、深圳进化半导体、中科院上海光机所、北京镓族科技、杭州富加镓业等单位为主力。值得注意的是，进化半导体方面表示，正在开发6英寸的氧化镓材料，今年应该可以实现2英寸材料的小批量供应。

另外，据此前市场消息，近期，北京铭镓半导体有限公司(简称“铭镓半导体”)使用导模法成功制备了高质量 4 英寸(001)主面氧化镓(β-Ga2O3)单晶，完成了 4 英寸氧化镓晶圆衬底技术突破，并且进行了多次重复性实验，成为国内首个掌握第四代半导体氧化镓材料 4 英寸(001)相单晶衬底生长技术的产业化公司。

6月30日，铭镓半导体完成近亿元A轮融资，本轮融资将主要用于氧化镓项目的扩产与研发，预计2023年底将建成国内首条集晶体生长、晶体加工、薄膜外延于一体的氧化镓完整产业线。

8月1日，顺义科创集团与铭镓半导体签订承租合同，将腾退的工宇园区989平方米老厂房变身为氧化镓配套实验室。值得注意的是，氧化镓扩大加工线及洁净室落地工宇园区是铭镓半导体扩产的第一步，2023年底完成扩产计划后，铭镓半导体将建成上述产业线，成为年产千片以上规模的氧化镓材料企业，满足下游100多家器件设计、制造封装工业企业与科研院所的材料供应需求。

相关概念股：

新湖中宝(600208.SH)：公司持有杭州富加镓业科技有限公司 22% 股权，富加镓业依托于中科院上海光机所，专注研究新型半导体材料 -- 氧化镓 ( Ga2O3 ) ，目前基于 β 氧化镓的晶体制备及其功率器件开发已取得一定进展。

中新集团(601512.SH)：全资苏州中新园创一期股权投资合伙企业 ( 有限合伙 ) 参股苏州纳维科技有限公司，后者全资子公司上海镓旦电子信息有限公司拥有专利：一种散热性好的 Ga2O3 基金属氧化物半导体场效应晶体管及其制备方法。

航天电子(600879.SH)：全资子公司北京时代民芯科技有限公司的抗辐照 GaN/Ga2O3 的 Cascode 级联增强型功率器件及其制作方法、单片集成 GaN/Ga2O3 的 Cascode 增强型抗单粒子烧毁器件及其制备方法、单粒子效应加固的印刷转移 GaN/Ga2O3 Cascode 功率器件均已进入实质审查阶段。

三安光电(600703.SH)：子公司湖南三安致力于第三代化合物半导体碳化硅及氧化镓材料、外延、芯片及封装的开发，占领第三代半导体核心领域制高点。

深圳华强(000062.SZ)：通过参股泰科天润半导体科技(北京)有限公司间接参股浏阳泰科天润半导体技术有限公司，浏阳泰科天润拥有基于 Ga2O3 耐压耐电流 SiCPIN 二极管的专利。

中国西电(601179.SH)：子公司西电电力系持股陕西半导体先导技术中心是宽禁带半导体领域国家工程研究中心，和宽禁带半导体高端装备与新材料西安市工程研究中心合作氮化镓、金刚石和氧化镓的高端制备装备和半导体材料的研究开发。

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