备受关注的第四代半导体材料“氧化镓”究竟具有哪些优势？

2021-09-06 09:29:37

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备受关注的第四代半导体材料“氧化镓”究竟具有哪些优势，其是否有望成为满足半导体功率器件发展需求的新一代半导体材料呢？

资料显示，氧化稼是一种新兴的超宽带隙半导体，拥有4.8eV的超大带隙。*为对比，SiC和GaN的带隙为3.3eV，而硅则仅有1.1eV，那就让这种新材料拥有更高的稳定性、更高的电压、再加上其能被广泛采用的天然衬底，让开发者可以轻易基于此开发出小型化，高效的大功率晶体管。相关统计数据显示，从数据上看，氧化稼的损耗理论上是硅的1/3000、碳化硅的1/6，氮化镓的1/3。

氧化稼还可以添加电荷载流子，以通过称为掺杂的过程使其导电性更强。另外晶体氧化稼的大硅片实际上非常容易制造。与许多宽带隙半导体不同，氧化稼可以使用与硅晶圆大致相同的工艺制造，成本低廉，在尚未批量爆发的情况下，价值成本已经做到和同类型产品相比降低七分之一。这就让产业界人士对其未来有很高的期待。而成本更是让其成为一个吸引产业关注的另一个重要因素。

据市场调查数据预测来看，2030年氧化稼功率元器件的市场规模将会达到1642亿日元（约人民币92.76亿元），这个市场规模要比氮化镓功率器件的1085亿日元规模还要大。

氧化稼是一种新兴的功率半导体材料，其禁带宽度大于硅、氮化镓和碳化硅，在高功率应用领域的应用优势愈加明显。但氧化稼不会取代碳化硅和氮化镓，后两者是硅之后的下一代主要半导体材料。氧化稼更有可能在扩展超宽禁带系统可用的功率和电压范围方面发挥作用。而*有希望的应用可能是电力调节和配电系统中的高压整流器，如电动汽车和光伏太阳能系统。