氧化鎵外延片,指利用外延生長技術在氧化鎵襯底上形成的單晶薄膜。氧化鎵外延片具備運行成本低、電學性能好等優勢,已在通信系統、汽車制造、軌道交通、儲能、環境監測、國防軍工以及航空航天等眾多領域展現出潛在應用價值。
按照外延層與襯底材料的晶體結構是否相同,氧化鎵外延片可細分為氧化鎵異質外延片以及氧化鎵同質外延片兩種類型。氧化鎵同質外延片指在β相氧化鎵單晶襯底上外延生長出β相氧化鎵材料而制成的外延片,其具備極高耐電壓特性,能有效提升功率電子器件的工作效率以及開關速度。目前,我國企業及相關科研機構已掌握氧化鎵同質外延片核心制備技術,這將為氧化鎵外延片行業發展提供有利條件。
氧化鎵外延片制備方法包括鹵化物氣相外延法(HVPE)、金屬有機化學氣相沉積法(MOCVD)等。鹵化物氣相外延法以氧氣以及氧化鎵作為前驅體,在高溫狀態下經沉積、外延生長等流程制得成品,該法具備綠色環保、生長速度快等優勢;金屬有機化學氣相沉積法指先將氧化鎵緩沖層沉積于襯底上,再經過退火處理、外延層生長等流程制得成品。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025年中國氧化鎵外延片市場專項調研及企業“十五五規劃”建議報告》顯示,氧化鎵外延片在眾多領域擁有潛在應用價值,主要包括通信系統、汽車制造、軌道交通、儲能、環境監測、國防軍工以及航空航天等。在通信系統領域,氧化鎵外延片可用于5G高頻濾波器等通信設備中;在軌道交通領域,其可用于高鐵動車牽引系統中;在環境監測領域,采用其制成的日盲紫外探測器可用于檢測空氣中的硫氧化物以及氮氧化物。
受市場前景吸引,我國已有多家企業及科研單位布局氧化鎵外延片行業研發及生產賽道,主要包括富加鎵業、銘鎵半導體、鎵族科技、鎵創未來半導體、中國電科46所等。中國電科46所為我國首家制備出HVPE氧化鎵同質外延片的科研單位,技術水平位居行業領先。
新思界
行業分析人士表示,氧化鎵外延片性能優異,在眾多領域擁有廣闊應用前景。受益于技術進步以及市場需求逐漸釋放,我國氧化鎵外延片行業發展速度將進一步加快。目前,我國已有多家企業及科研機構布局氧化鎵外延片行業研發及生產賽道,未來其高質量產品市場占比有望提升。
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