作为新一代电力半导体材料备受关注的氧化镓,釜山大学研究团队掌握了其核心技术,为我国半导体材料自主化迈出了有意义的一步。
釜山大学11月27日宣布,朴成均物理学系教授研究团队掌握了生长高质量氧化镓单晶的技术及其可应用于实际器件的核心技术,并已在韩国申请了4项专利。其中一项因技术完成度高,已就相同内容向美国、欧洲、日本、中国提交了国际专利申请。该技术在全球电力半导体市场也似乎具备竞争力。
氧化镓(β-Ga2O3)是继硅(Si)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)之后的新一代电力半导体材料。特别是其具有超宽带隙,即使在高压、高温、高场强等极端环境下也能稳定工作。目前的主力材料硅在电子迁移率和耐热性等方面已面临瓶颈,而SiC和GaN则因材料生产成本高和基板获取困难,在商业化方面存在诸多限制。
为克服这些局限,研究团队开发了氧化镓单晶生长法,并同时掌握了提高薄膜生长速度的基板表面结构控制技术。此外,还成功制造了氧化镓与其他材料结合的异质结垂直结构,开发了极低温状态下的电子移动路径控制技术以及对磁场响应的开关器件技术,从而建立了从材料到器件的全周期技术体系。
领导此项研究的朴成均教授表示:"氧化镓是一种能够在高性能电力转换系统等环境技术领域发挥核心作用的材料","我们的目标是构建能在极端环境下稳定运行的半导体平台,同时开发出考虑到实际产业应用乃至标准化的技术。"朴教授通过此言表明了借此确保国内半导体材料技术主权的意志。
此项研究成果未来有望助力氧化镓在对高性能和高耐久性有要求的产业领域,如电动汽车、宇宙航空、军用电子设备等,成为核心材料。同时,这也很有可能成为降低国内材料技术进口依赖度,并在全球技术竞争中掌握主导权的契机。


