氧化镓打开芯片大战新篇章 - 江苏沃昇半导体科技有限公司

Kyma Technologies

FLOSFIA

Novel Crystal Technology

Novel Crystal Technology的股东包括日本公司AGC（玻璃）、Hazama Ando（建筑）、JX Nippon Mining & Metals、ROHM（半导体，包括功率器件）、Shindengen（功率半导体及相关设备）、Torex Semiconductor、Yaskawa Electric、Iwatani Venture资本和田村。

JX Nippon Mining & Metals Corporation 正在投资 Novel Crystal Technology，作为其扩大有助于脱碳的新材料业务的长期计划的一部分。两家公司共同开发氧化镓功率器件的原材料。

Taiyo Nippon Sanso 是日本工业气体及相关工厂和设备的生产商。其新的战略业务包括用于化合物半导体制造、碳纳米管和生物技术的金属有机化学气相沉积 (MOCVD) 系统。它与NEDO和Novel Crystal合作开发氧化镓外延片的量产系统。

台湾硅锭和硅片制造商和销售商 Atecom Technology 也经营氧化镓。在中国大陆，厦门博威先进材料（PAM-XIAMEN）正处于开发该技术的早期阶段。就目前而言，两者似乎都不是对日本或美国人的竞争威胁。

通常，日本人在氧化镓的开发中带来了压倒性的公共和私人资源，并可能最大限度地利用其工业潜力。即使在没有美国正式出口管制的情况下，他们也极不可能向中国提供技术机密。

日本努力的规模似乎使 Kyma Technologies 处于劣势，但其技术具有可比性，它应该受益于政府支持的美国科技产业复兴。如果有任何参与者应该担心被甩在后面，那就是中国人——这当然是商务部出口管制的重点。

毫无疑问，我们将再次收到 Kyma Technologies 的消息，即使他们与美国军方的合作仍处于保密状态；日本军方可能用氧化镓做什么是另一个问题。但是查看 Kyma Technologies 网站上的常见问题解答页面，我们可以看到：

问：“为什么氧化镓受到如此多的关注？”

答：“氧化镓，尤其是 β 型 [β-Ga2O3]，是一种令人兴奋的超宽带隙半导体 (UWBGS) 材料，因为它具有诱人的物理特性组合，这些特性共同转化为非常高的品质因数 [a 数值表示性能或效率的表达式] 用于许多高速电子和电力电子应用。”

氧化镓的 β 形式 (β-Ga2O3) 的带隙为 4.5 eV，Kyma、FLOSFIA 和 Novel Crystal 主要使用它。相比之下，硅 (Si) 的带隙为 1.1eV，碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 的“宽”带隙分别为 3.3eV 和 3.4eV。

带隙越高，功率器件的效率越高。如电子设计的电源管理系列中所述：

“宽带隙 (WBG) 半导体材料允许更小、更快、更可靠的电力电子元件，并且比硅基材料具有更高的效率。这些功能使得在广泛的电力应用中减少重量、体积和生命周期成本成为可能。利用这些功能可以显着节省工业加工和消费电器的能源，加速电动汽车和燃料电池的广泛使用，并帮助将可再生能源整合到电网中。”

SiC 和 GaN 是当今广泛使用的宽带隙半导体。超宽带隙半导体的带隙大于 GaN。除了氧化镓，它们还包括氮化铝和金刚石。

虽然不是在所有方面都优越，但氧化镓的优点是制造起来相对容易并且可能更便宜。它应该在未来几年内进军电力设备市场，一旦实现规模经济，最终可能会对电动汽车做出重大贡献。

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