近日，蘇州中科重儀半導體材料有限公司（以下簡稱中科重儀）自主研發(fā)的應用于電力電子領域的大尺寸硅基氮化鎵（GaN-on-Si）外延片生產線正式建成并投入使用。
據介紹，目前GaN材料外延生長的主流方法是金屬有機化學氣相沉積法（MOCVD），由于針對功率型大尺寸GaN-on-Si材料生產的專用MOCVD設備技術含量高，只有德日等少數發(fā)達國家掌握該項技術，因此國內電力電子方向的專用MOCVD設備主要依賴進口，關鍵技術受制于人。
而中科重儀自主研發(fā)的電力電子方向GaN-on-Si外延片生產線具有氣源預處理功能，核心反應腔內對溫場、流場均勻性強化控制，加入應力翹曲模型，更加適合大尺寸GaN材料生長，可以滿足電力電子領域功率器件開發(fā)與應用需求，有助于實現國產替代。
圖片來源：拍信網正版圖庫
性能方面，據介紹，中科重儀生產的GaN外延片，GaN層厚度約5μm表面無裂紋，翹曲度小于100μm。HEMT結構室溫下，方塊電阻為465Ω/sq，二維電子氣（2DEG）濃度約8×1013cm-2、2DEG遷移率大于2000cm2/Vs，片內與片間不均勻性小于1%。
據悉，早在1990年，中科重儀的技術團隊就投身于GaN領域；2015年，團隊提出了用于大尺寸外延片應力翹曲評估的“Yao模型”，有效提升GaN外延生產良率；2018年，團隊承擔起垂直結構GaN電力電子器件研制的國家自然科學基金課題；2021年，團隊成功研制出國產化中試型電力電子方向專用MOCVD設備，并可以穩(wěn)定進行大尺寸GaN-on-Si外延材料生長；2023年中科重儀在蘇州吳江區(qū)建立了國內首條采用國產化MOCVD設備生產的8英寸GaN-on-Si外延產線，單條產線年產能達5000片。
近期，氮化鎵外延材料領域不斷傳出利好消息。在中科重儀GaN-on-Si生產線投產的同時，GaN外延企業(yè)晶湛半導體宣布完成數億元C+輪融資。這是晶湛半導體繼2022年完成2輪數億元融資以來的新融資進展，晶湛半導體本輪融資的投資方包括尚頎資本、上汽集團戰(zhàn)略直投基金、蔚來資本、匯譽投資、新尚資本、聯行資產、合肥建投資本、米哈游、京銘資本等眾多機構，各投資方看好晶湛半導體及其背后GaN外延賽道發(fā)展?jié)摿?。（集邦化合物半導體Zac整理）
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