導(dǎo)語(yǔ)：以前的文章我們介紹過很多種半導(dǎo)體材料，比如碳化硅，比如藍(lán)寶石，比如硫化鋅，比如石英、微晶等。接下來(lái)，我們將用兩篇文章來(lái)介紹半導(dǎo)體材料界的“新星”——氧化鎵。

-氧化鎵晶體-

在后摩爾時(shí)代，具有先天性能優(yōu)勢(shì)的寬禁帶半導(dǎo)體材料脫穎而出，以碳化硅和氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體，憑借其大幅降低電力傳輸中能源消耗的顯著優(yōu)勢(shì)，在功率器件和射頻器件領(lǐng)域大放異彩，成為全球半導(dǎo)體行業(yè)的研究焦點(diǎn)。

氧化鎵是一種新型超寬禁帶半導(dǎo)體材料，研究證明，與碳化硅、氮化鎵相比，氧化鎵的禁帶寬度達(dá)到了4.9eV，高于碳化硅的3.25eV和氮化鎵的3.4eV，確保了其抗輻照和抗高溫能力，可以在超低溫、強(qiáng)輻射等極端環(huán)境下保持穩(wěn)定的性質(zhì)。而其高擊穿場(chǎng)強(qiáng)的特性則確保了制備的氧化鎵器件可以在超高電壓下使用，有利于提高載流子收集效率。

也就是說(shuō)，以氧化鎵材料制作的功率器件，比碳化硅和氮化鎵所制成的產(chǎn)品，更加耐熱且高效、成本更低、應(yīng)用范圍更廣。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為：氧化鎵有望替代碳化硅和氮化鎵成為新一代半導(dǎo)體材料的代表，是半導(dǎo)體材料界一顆冉冉升起的新星。

氧化鎵應(yīng)用前景被廣泛看好

以氧化鎵為基礎(chǔ)材料的功率器件具有更高的擊穿電壓與更低的導(dǎo)通電阻，從而擁有更低的導(dǎo)通損耗和更高的功率轉(zhuǎn)換效率，在功率電子器件方面具有極大的應(yīng)用潛力。

而在日盲紫外探測(cè)方面，氧化鎵具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以利用這點(diǎn)制作光電子器件，如制作對(duì)紫外區(qū)域、波長(zhǎng)短、禁帶寬等有需求的日盲光電器件。

氧化鎵作為一種新興的超寬帶隙導(dǎo)體，擁有4.9~5.3eV的超大帶隙(SiC和GaN的帶隙為3.3eV，硅則僅有1.1eV)，讓這種新材料擁有更高的功率特性以及深紫外光電特性，同時(shí)這種材料又具有很好的熱穩(wěn)定性，因此有望基于氧化鎵材料開發(fā)出小型化、高效、耐熱性優(yōu)良的超大功率晶體管。

有專家大膽預(yù)測(cè)，氧化鎵比起以往的電子元件更有效率，在晶圓價(jià)格方面也比碳化硅等更為低廉。2030年氧化鎵功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)15億美元。

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