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全球首次!中国长出12英寸氧化镓晶体,这块"黑石头"凭什么让欧美紧张? ———

全球首次!中国长出12英寸氧化镓晶体,这块"黑石头"凭什么让欧美紧张?

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9月14日,杭州镓仁半导体干了一件全球没人干成过的事:12英寸氧化镓晶体,稳定长出了"等径段"。

先别被"12英寸"唬住,真正值钱的是"等径"两个字。我翻译成人话——

一根晶锭长出来,两头是弧形的,中间那截"直径锁死、匀速变长"的才叫等径段,只有这段能切片做芯片。两头全是要回收的废料。等径段越长,同一根晶锭切出的合格芯片片越多,单片成本就越低。

所以"能长12英寸"和"能稳定长出12英寸等径段"完全是两回事。这就像能烤出一个大蛋糕和能批量烤出一模一样的大蛋糕,中间差了十万八千里。

那氧化镓到底是啥,凭什么让全球半导体圈盯紧?

氧化镓被称为"第四代半导体",靠的是一串不太像半导体的数字:

禁带宽度4.8-4.9电子伏特,碳化硅才3.3,硅只有1.1;
理论击穿场强8MV/cm,碳化硅2.5,硅0.3——差了一个数量级。

翻译成人话:同样扛高压,氧化镓的芯片可以做得更小、更省电、更扛造。

更狠的是——它便宜。碳化硅衬底要在两千度以上的密闭腔里用气相法长,周期长、耗材贵;氧化镓是极少数能在常压下用熔体法长大的宽禁带半导体,切片损耗还比碳化硅小得多。国内企业口径是成本约为碳化硅的1/3,击穿场强却是它的2倍以上。 日本一家研磨设备企业甚至认为,基板成本理论上能低到碳化硅的1/50。

所以它有什么用?

充电桩、光伏逆变器、电网高压模块、电动车电驱——这些场景里最贵的部件之一就是功率器件。衬底价格真掉下来,最后传递到的是**你的充电速度和电价。

今年7月,"十五五"规划纲要把"推动氧化镓、金刚石等超宽禁带半导体产业化发展"写进去了,政策确定性给足了。镓仁8月刚完成数亿元A轮融资,中国中车都在跟投名单里。

但别急着喊"碳化硅杀手",它还有三道硬坎:

一是热导率太低,只有碳化硅的1/20,器件发热散不出去,得靠封装补;二是p型掺杂至今没全球性解法,做不出p-n结,双极器件这条路走不通;三是材料又脆又容易劈,加工窗口极窄。

所以现状是:材料端全球领先,器件端还在追赶,离真正替代碳化硅还有距离。 它真正的空间不在650-1200伏的中低压市场(碳化硅已跑出规模),而在3000伏以上——特高压电网、大型储能、轨道交通。

但有一点比尺寸纪录更实在:**这些器件用的全是国产衬底和国产外延片。** 材料卡了这么多年,器件端能自己往下走,这一步比"全球首次"四个字值钱得多。

一块通体黝黑的"石头",炉盖升起来的时候看着不起眼。但下一代功率芯片的底座,可能就从这里切出来。

你觉得氧化镓能成为"碳化硅杀手"吗?评论区聊聊。

“中国制造”已经强大到了什么程度 氧化镓