第四代半導體氧化鎵(Ga₂O₃)是什麼?為何被稱為「功率半導體的未來」?

氧化鎵(Ga₂O₃)是第四代半導體的核心代表之一,屬於超寬禁帶半導體材料。

基本特性

  • 禁帶寬度達4.9eV,遠高於碳化矽的3.25eV和氮化鎵的3.4eV
  • 臨界擊穿電場高達8MV/cm,是碳化矽的3倍多
  • 巴利加優值達到3444,分別是氮化鎵的4倍、碳化矽的10倍
  • 功率損耗僅為碳化矽的1/7、矽的1/49

應用場景

  • 新能源車快充:大幅提升能源轉換效率,降低充電損耗
  • 光伏逆變器:使能源損耗較矽基降低50%以上
  • 智能電網、工業電源等高壓場景
  • 日盲紫外探測:對200-280nm紫外光高靈敏度,適用於火災預警、電暈探測

技術挑戰:氧化鎵存在高溫下易分解、易開裂的特性,大尺寸產品製備難度極大。

最新進展:中國杭州镓仁半導體已推出8英寸氧化鎵單晶襯底,富加镓業6英寸產線預計2026年底實現年產萬片。