浙大自主研发氧化镓单晶衬底，厚度达国际领先，为国家重大需求提供有力支撑

中国青年报客户端讯（中青报·中青网记者 李剑平）11 月 1 日，记者从浙江大学“讲好高校服务区域高质量发展故事”主题活动中获悉，中国科学院院士、浙江大学教授杨德仁和教授张辉科研团队，用具有完全自主知识产权的新型熔体法，生长出大尺寸氧化镓单晶衬底。小小一片氧化镓透明薄片，市场价值几万元。作为一种新型的超宽禁带半导体材料，氧化镓具有很多卓越的电学特性，比如约为 4.8eV 的超宽带隙、高达 8MV/cm 的击穿电场强度等，广泛应用在电网、新能源汽车、轨道交通、5G 通信的电力电子器件中。我国正大力开展相关研究，以获得更低成本、更高质量的氧化镓单晶及衬底。浙江大学科研团队自主研发氧化镓专用晶体生长设备（非铱坩埚），采用垂直布里奇曼法（VB）成功生长出 2 英寸氧化镓单晶，在国内尚属首次；以及成功制备出 3 英寸晶圆级（010）氧化镓单晶衬底，为目前国际上公开报道的最大尺寸，达到国际领先水平。在此基础上，为降低氧化镓单晶衬底成本，浙江大学科研团队生长出厚度 20mm 以上的 6 英寸氧化镓单晶，在同等直径下单晶晶锭厚度达到国际领先，是导模法（EFG）晶锭厚度的 2-3 倍，结合超薄衬底加工技术，单个晶锭出片量可以达到原有的 3-4 倍，单片成本较原来可降低 70%以上。浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院金竹研究员介绍，浙大科研团队这一系列成果的取得，为国家重大需求提供了有力的支撑。该团队还提高氧化镓单晶晶锭厚度，有利于制备各种晶向以及斜切角度的大尺寸衬底（6 英寸 4 度斜切需要约 12mm 厚晶锭），满足下游不同外延和器件环节的特殊需求。