上一篇文章，我們介紹了氧化鎵這種材料的相關(guān)知識以及應(yīng)用前景，今天我們來看氧化鎵實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用亟需解決的關(guān)鍵問題。

氧化鎵材料是最有可能在未來大放異彩的材料之一，在未來的10年左右，氧化鎵器件有可能成為具有競爭力的電力電子器件，會直接與碳化硅器件競爭。

目前針對氧化鎵展開研究的各大企業(yè)、高校和研究所都對其性能寄予厚望，但距離真正應(yīng)用還需要解決很多關(guān)鍵問題。

-氧化鎵晶圓-

未來，氧化鎵材料需要在高質(zhì)量、低缺陷、大尺寸單晶方面的生產(chǎn)技術(shù)進行突破，并在實驗室電子器件的商業(yè)化、大規(guī)模應(yīng)用上發(fā)力。我們具體來看：

1、大尺寸

氧化鎵的禁帶寬度比氮化鎵、碳化硅等更寬，功率可以做得更高，也更加省電。氧化鎵的制備條件比較苛刻，目前外延材料以2~3英寸的小尺寸為主，量產(chǎn)和應(yīng)用還有一段路要走。

據(jù)了解，大尺寸高質(zhì)量單晶的制作，目前僅有日本企業(yè)研發(fā)出6英寸單晶，但是還未實現(xiàn)批量供貨。

2、低缺陷

散熱能力不足是氧化鎵的弊端，如何繞開這個弊端，充分發(fā)揮它在功率器件上的優(yōu)勢，是值得關(guān)注的發(fā)展方向。氧化鎵在器件和產(chǎn)業(yè)發(fā)展上還有很大的空間，發(fā)展的基礎(chǔ)取決于材料本身和材料制備水平，要實現(xiàn)更低的缺陷密度，把材料的優(yōu)勢和潛力充分發(fā)掘出來，這是未來超寬禁帶技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。

大尺寸低缺陷氧化鎵單晶的制備方法以及高表面質(zhì)量氧化鎵晶片的超精密加工技術(shù)，是實現(xiàn)氧化鎵半導(dǎo)體器件工業(yè)應(yīng)用的主要瓶頸。

氧化鎵材料的短板主要在于導(dǎo)熱性能較差。因此，許多單位開展將晶圓級氧化鎵薄膜轉(zhuǎn)移至高導(dǎo)熱襯底的研究，如轉(zhuǎn)移到高導(dǎo)熱率碳化硅和碳基襯底上異質(zhì)集成制備氧化鎵MOSFET器件，近日也出現(xiàn)了將氧化鎵與金剛石進行鍵合的消息。

可以看到，目前氧化鎵材料大功率、高效率電子器件還處于實驗室階段的研發(fā)，在大規(guī)模實際應(yīng)用方面還有欠缺。

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