基于镓仁半导体外延片制备的SBD器件，性能超越进口产品

镓仁半导体宣布公司生产的氧化镓同质厚膜外延片，在西安电子科技大学顺利完成无终端结构的SBD器件制备与性能验证，并且验证结果表明基于镓仁半导体外延片制备的SBD器件综合性能优异，器件指标优于进口产品。

镓仁半导体是氧化镓材料与设备解决方案提供商，专注于超宽禁带半导体领域的技术研发与产业化落地，核心产品包括：2-8英寸氧化镓单晶与衬底（其中8英寸为国际首发）、氧化镓垂直布里奇曼法（VB法）长晶设备、2-8英寸氧化镓同质外延片（其中8英寸为国际首发）等。

本次验证所用的厚膜外延片，外延层厚度10 μm、载流子浓度1×10¹⁶ cm⁻³。验证结果表明，该器件耐压能力与导通特性表现优异，核心参数达到国际先进水平，关键指标显著优于日本头部企业同类器件，标志着我国大尺寸氧化镓同质外延材料在器件应用端取得了关键性突破。目前，该外延片持续现货供应，可为下游器件研发与量产提供稳定、即时的材料保障。

图1 无终端SBD器件结构示意图

击穿电压是衡量功率器件耐压能力的核心指标，直接决定器件的工作电压上限。验证数据显示，基于镓仁半导体厚膜外延片制备的无终端SBD器件击穿电压为1090~1490 V，显著优于日本头部企业同类产品，表明该外延片缺陷密度低、质量可靠，能够满足超高压、高功率器件的应用需求。

图2 SBD器件击穿电压面内分布

图3 镓仁半导体与日本头部企业SBD器件击穿特性对比

比导通电阻是决定器件导通损耗的关键参数，其数值越低，器件工作时的能量损耗越小、转换效率越高。该SBD器件比导通电阻为2.6~4.5 mΩ·cm²，远低于日本头部企业同类产品，兼具优异的导通特性与阻断特性，实现了导通损耗与耐压能力的平衡优化。

图4 SBD器件比导通电阻面内分布

图5 镓仁半导体与日本头部企业SBD器件正向导通特性对比

器件性能的深层保障，在于技术路线的完全自主。镓仁半导体自研的铸造法相较国际主流的导模法，摆脱了对昂贵铱金坩埚的依赖，大幅降低材料成本，同时可独立调控晶体生长热场，更灵活地优化缺陷密度与掺杂均匀性。今年6月，基于自研铸造法单晶生长与MOCVD外延工艺，已向头部客户交付全球第一片6英寸（100）面氧化镓同质外延片，并实现批量稳定供货。

在长晶环节，镓仁半导体依靠全球独创的铸造法长晶技术，稳定生长出超厚氧化镓晶体。结合公司超薄衬底加工技术，将衬底出片量提升至原有3至4倍。此外，铸造法也进一步降低了贵金属铱的用量，使衬底单片成本较原来降低80%以上，显著降低下游器件厂商的材料成本。

在外延环节，镓仁半导体技术团队针对（100）面特点优化关键工艺参数，设计特色MOCVD外延工艺，成为全球首家且唯一一家商用6英寸氧化镓同质外延的供货厂商。公司出品的6英寸氧化镓同质外延片外延层厚度大于10 μm，膜厚方差小于1%，均匀性优异，极适合高性能器件的制备，使得器件厂商良率更有保障。