鸿海布局第四代化合物半导体

近日，鸿海研究院半导体所所长暨阳明交通大学讲座教授郭浩中及半导体所研究团队，携手阳明交大电子所洪瑞华教授团队，在第四代化合物半导体的关键技术上取得重大突破。研究成果提高了第四代半导体氧化镓在高压、高温应用领域的高压耐受性能，并已发表于国际顶级材料科学期刊Materials Today Advances（MATER TODAY ADV）。

本次研究Heteroepitaxially Grown Homojunction Gallium Oxide PN Diodes Using Ion Implantation Technologies，导入离子注入技术于异质磊晶生长的同质结氧化镓PN二极管组件中，结果展示出优异的电性表现。氧化镓(Gallium Oxide,Ga2O3)在高压及高温应用领域的强大潜力，为未来高功率电子组件开辟了新的可能性。

这一杰出的研究成果，已发表于高影响力指数(impact paper)的国际顶级材料科学期刊「Materials Today Advances」。Materials Today Advances 在2023年的影响力指数达到10.25，并在材料科学领域的SJR(Scimago Journal & Country Rank)中排名前25%，该期刊已成为促进全球科学家和工程师之间知识传播与学术交流的重要平台。

第四代半导体氧化镓因其优异的性能，被视为下一代半导体材料的代表。它拥有超宽能隙(4.8eV)、超高临界击穿场强(8MV/cm)等特性，较现有的硅(Si)、碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等材料具有显著优势。这些特性使得氧化镓特别适用于电动车、电网系统、航空航天等高功率应用场景。

此次鸿海研究院与阳明交大电子所通力合作，以创新的离子布植技术成功制造出具备优异电性表现的氧化镓PN二极管(PN diode)。利用磷离子布植和快速热退火技术实现了第四代半导体P型氧化镓的制造，并在其上重新生长N型和N+型氧化镓，形成了PN 氧化镓二极管。这一突破性技术除了能大幅提升组件的稳定性和可靠性，并显著降低电阻。

source：鸿海与阳明交大电子所

氧化镓组件将有望成为具有竞争力的电力电子组件，能直接与碳化硅组件竞争。目前，中国、日本和美国在氧化镓研究领域处于领先地位。日本已实现4英寸和6英寸氧化镓晶圆的产业化，而中国多家科研机构和企业也在积极推进相关研究与产品开发。

来源：集邦化合物半导体

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