2023-09-08 09:43:44
氧化镓是宽禁带半导体中唯一有常压液态的材料，即可用上述熔体法生长。氧化镓生长常用的直拉法为熔体法的一种，需要依赖铱坩埚（贵金属Ir单质），原因是直拉法生长氧化镓需要高温富氧的环境，否则原料容易分解成Ga和O2，影响产物，而只有贵金属铱坩埚能够在这种极端环境下保持稳定。
由于直拉法原料挥发较多，氧化镓的长晶工艺从直拉法逐步演变为有铱盖和模具的导模法，两种方法均需使用铱坩埚，目前导模法已成为主流的氧化镓长晶方法。
然而由于铱坩埚的成本和损耗太高，生长几十炉后就会被腐蚀损耗，需要重新熔炼加工，且长晶过程中，铱会形成杂质进入晶体，产业界有很强的无铱法开发需求。
2022年4月，日本经济新闻网发布了一则消息，日本C&A公司采用一种铜坩埚的直拉法生长出2寸氧化镓单晶，能够将成本降至导模法的1/100。
氧化镓生长的工艺流程从原料在坩埚中熔化和拉晶开始，之后经过切、磨、抛的工序，形成氧化镓单晶衬底。再经过外延工艺，得到同质外延或异质外延结构，最终加工为氧化镓晶圆。
目前，氧化镓外延工艺有HVPE（卤化物气相外延）和MOCVD（金属有机物化学气相沉积），HVPE设备可沉积厚膜、长膜速度快、设备造价低，但相关设备国外已禁运，我国产业界正在呼唤国产化的能力。
