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電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）最近，康奈爾大學(xué)孵化的初創(chuàng)企業(yè)Gallox semiconductors成功入選 Ac tivate Fellowship 2025 年度項目。這一為期兩年的計劃，可以讓研究人員在創(chuàng)業(yè)期間每年獲得10萬美元生活津貼和10萬美元研發(fā)經(jīng)費，并獲得其他項目、學(xué)員和潛在投資者、行業(yè)專家等建立聯(lián)系的機(jī)會。

值得關(guān)注的是，Gallox是全球首家將氧化鎵器件商業(yè)化的公司，Jonathon McCandless在康奈爾大學(xué)攻讀博士期間研發(fā)了氧化鎵半導(dǎo)體，并在完成博士學(xué)位后創(chuàng)立了Gallox公司，著手氧化鎵半導(dǎo)體器件的商業(yè)化。

氧化鎵本身的材料特性極為優(yōu)異。我們都知道第三代半導(dǎo)體也被稱為寬禁帶半導(dǎo)體，而第四代半導(dǎo)體的一個重要特性就是“超寬禁帶”，禁帶寬度在4eV以上（金剛石5.5eV，β-Ga2O3 禁帶寬度4.2-4.9eV），相比之下，第三代半導(dǎo)體中碳化硅禁帶寬度僅為3.2eV，氮化鎵也只有3.4eV。更寬的禁帶，帶來的優(yōu)勢是擊穿電場強(qiáng)度更大，反映到器件上就是耐壓值更高。

根據(jù)Gallox的說法，氧化鎵二極管的峰值電壓比碳化硅二極管大三倍，比硅二極管大28倍。氧化鎵晶體管電流密度可以高達(dá)1 kA/cm2，對比之下，傳統(tǒng)硅晶體管電流密度普遍低于100A/cm2，碳化硅晶體管可以達(dá)到200-500 A/cm2。

Gallox的產(chǎn)品主要圍繞氧化鎵半導(dǎo)體器件展開，包括垂直氮化鎵二極管和晶體管。這些器件允許每片晶圓生產(chǎn)更多器件，并提供熱管理和電場管理的創(chuàng)新工程解決方案。公司旨在取代碳化硅器件，提供更高效、更緊湊的環(huán)境可持續(xù)解決方案。

根據(jù)Gallox的介紹，其致力于解決氧化鎵器件的制造挑戰(zhàn)，包括制造更薄的芯片以提升器件性能、在更大晶圓尺寸下的可靠生產(chǎn)、熱管理優(yōu)化、建立代工廠和封裝流程等。公司技術(shù)優(yōu)勢包括：更高效（節(jié)省電力、減少廢熱）、更小（降低總電阻和導(dǎo)通損耗）、更高功率密度（減少系統(tǒng)尺寸和復(fù)雜性）、更高頻率（允許更小、更輕的電容器和電感器）、更堅固（適用于惡劣環(huán)境）、更低成本。

在市場上，Gallox針對的行業(yè)包括數(shù)據(jù)中心、無人機(jī)和飛機(jī)、衛(wèi)星、電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施等，利用氧化鎵器件提供更高效的電力轉(zhuǎn)換。

目前，氧化鎵行業(yè)主要的產(chǎn)業(yè)化難點在于氧化鎵單晶襯底的量產(chǎn)和降本，國內(nèi)企業(yè)在近年也有不少進(jìn)展。近期鎵仁半導(dǎo)體透露，其8英寸氧化鎵襯底通過了國內(nèi)/國外知名機(jī)構(gòu)的檢測，并聯(lián)合發(fā)布檢測結(jié)果，結(jié)果顯示其8英寸晶圓襯底質(zhì)量能夠滿足硅基8英寸產(chǎn)線生產(chǎn)要求，這將大幅降低下游應(yīng)用端研發(fā)的難度與成本，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的快速落地。

另外包括鎵和半導(dǎo)體、銘鎵半導(dǎo)體、富加鎵業(yè)、中電科46所等都實現(xiàn)了氧化鎵單晶襯底的技術(shù)突破。隨著氧化鎵器件開始進(jìn)入商業(yè)化，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈也將迎來放量增長期。

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