第四代半导体材料龙头又有新突破！

近日，日本NCT（novel crystal technology）公司宣布全球首次采用垂直布里奇曼（VB）法成功制备出6英寸β型氧化镓单晶。

据了解，NCT成立于2015年6月， 是一家专注研发和生产新一代半导体技术的公司。其由Tamura Corporation和AGC等合资成立，公司的主要研究方向为氧化镓材料。2017年11月，NCT与TAMURA制造公司合作，成为世界上第一个使用氧化镓外延膜，成功研制出沟槽MOS功率晶体管的公司。2021年6月，NCT实现了全球首次量产100mm氧化镓晶圆。

2022年，NCT与日本酸素控股旗下的大阳日酸以及东京农工大学合作，成功实现了氧化镓功率半导体的6英寸成膜技术。而以往的技术只能在最大4英寸晶圆上成膜，NCT在世界上首次实现6英寸成膜。 出于对其先进技术的认可，一些知名企业开始给NCT投资，可以从NCT的股东列表里看到Rohm、三菱电机等大企的身影。虽然目前氧化镓未能像碳化硅和氮化镓被大规模商业使用，但其潜力不容小觑。

source：NCT官网

氧化镓作为第四代半导体材料，拥有禁带宽度大、临界击穿场强高、导电特性良好等特点。与碳化硅和氮化镓相比，氧化镓的生产过程能够使用常压下的液态熔体法，降低了生产成本，同时具备高质量和高产量的优势。在性能参数上，氧化镓在多方面都超越了目前市场上火热的碳化硅，尤其在禁带宽度和击穿场强方面表现突出，使其在大功率和高频率应用中具有显著优势。因此，氧化镓在通信、雷达、航空航天、高铁动车、新能源汽车等领域有着巨大的应用潜力。

国际厂商目前领先，国内厂商未来可期

在氧化镓这一赛道内，技术领先的企业和机构主要集中在日本、美国和中国。日本在氧化镓的研究和产业化方面目前处于领先地位，前文提及的NCT公司，在全球氧化镓衬底市场中占据主导地位，供应全球近100%的氧化镓衬底。

而日本的FLOSFIA公司也在氧化镓半导体器件的商业化方面取得了显著进展。美国在氧化镓器件研究方面表现出强大的创新能力，如Kyma科技公司在氧化镓基片、外延晶片和器件的生产上具有优势，并且与美国国防部达成紧密的合作关系。

值得注意的是，近年来，中国的企业和研究机构在衬底和外延技术方面也取得了显著的进展。

今年2月，中国电科46所成功制备出我国首颗6英寸氧化镓单晶，技术达到了国际一线水平。3月，西安邮电大学新型半导体器件与材料重点实验室的陈海峰教授团队成功在8英寸硅片上制备出了高质量的氧化镓外延片。10月，北京铭镓半导体有限公司实现了4英寸氧化镓晶圆衬底技术突破，推出多规格氧化镓单晶衬底并首发4英寸(100)面单晶衬底参数。这些进展不仅展示了中国在氧化镓材料和器件研发方面的技术实力，也为国内氧化镓的产业化和应用奠定了坚实的基础。

根据FLOSFIA的预测，到2025年，氧化镓功率器件市场规模将开始超过氮化镓，2030年将达到15.42亿美元（折合人民币约110亿元），占碳化硅的40%，是氮化镓的1.56倍。虽然目前国内氧化镓相关技术在不断取得突破，但仍与国际存在一定差距。日本、美国在晶圆衬底、外延生产、器件制造、封装测试等方面具有较强的技术实力和竞争优势。国内企业正视差距，通过积极布局，推动技术与产业链逐渐走向成熟，赶超国际龙头或许也只是时间问题。未来，国内氧化镓企业将大有可为！

集邦化合物半导体Rick