硅衬底上生长氧化镓异质外延利用硅的低成本和大尺寸优势,突破氧化镓衬底制备的瓶颈,加速其产业化进程,是材料科学的重大突破,更是在功率半导体领域实现自主可控、抢占下一代技术制高点的关键战略。尽管硅基氧化镓外延面临晶格失配、热膨胀系数差异等挑战,随着技术成熟,硅基氧化镓有望在成本敏感领域率先实现规模化应用,成为功率半导体市场的重要力量。
近日,第十一届国际第三代半导体论坛&第二十二届中国国际半导体照明论坛(IFWS&SSLCHINA 2025)在厦门召开。

期间,福建晶旭半导体科技有限公司首席科学家,中山大学教授王钢受邀参会,并在“超宽禁带半导体技术”分会上带来了《硅衬底氧化镓异质外延生长及应用》的主题报告,分析了大尺寸硅基氧化镓外延、硅基氧化镓器件及应用等内容。



通过引入两步生长法以及H2O作为氧源,成功在AlN/Si(111)上实现了六英寸硅基ε-Ga2O3异质外延。通过引入Ga2O3超晶格技术与工艺参数调整,实现了硅基ε-Ga2O3残余应力与晶畴生长的调控。通过衬底转移技术,成功实现了硅基ε-Ga2O3薄膜POI衬底,并成功制备了ε-Ga2O3-SMR体声波谐振器。


展望未来,如何实现大尺寸单畴硅基ε-Ga2O3生长,实现高质量ε-Ga2O3单晶薄膜?基于单晶ε-Ga2O3强自发极化效应,如何实现ε-AlGaO3 /Ga2O3-HEMT器件是需要研究的问题。
企业简介
福建晶旭半导体科技有限公司(简称“晶旭半导体”或“公司”)坐落于承载着共和国历史转折点红色记忆的福建省上杭县——古田会议旧址所在地。公司以“用芯成就高品质生活”为使命,致力于打造第三代和第四代化合物半导体芯片产业生态圈,氧化镓超宽禁带材料制备技术处于国际领先地位,成为全球首家具备氧化镓基eBAW滤波器芯片交付能力的企业,形成第三代高频体声波滤波器,填补了国内空白。
福建晶旭半导体是全球领先的光电集成芯片(OEIC)和宽禁带化合物半导体外延薄膜材料制造商,其氧化镓晶圆制备技术处于国际领先地位。公司荣获国家颠覆性技术创新大赛最高奖“优胜奖”,并承担科技部重点研发项目,目前正全力推进成果转化,成功研制出高质量氧化镓异质外延生长工艺,已实现6英寸硅基氧化镓单晶压电薄膜晶圆的批量制备,是国际上首个获得优质大尺寸硅衬底氧化镓晶圆的企业,竭力为用户提供氧化镓单晶薄膜异质键合晶圆材料(POI)及其高频、大功率、大带宽滤波器的综合解决方案,产品广泛应用于5G/6G通信、智能物联、航空航天、新能源汽车、高端装备制造、轨道交通、雷达系统等多个关键领域。未来,晶旭将聚焦光电集成与氧化镓射频芯片两大产业板块,推动高端芯片产业稳健发展,立志成为世界领先的化合物半导体芯片研发、制造与服务公司。

(根据现场资料整理,仅供参考)
