2026年3月，杭州镓仁半导体有限公司(以下简称“镓仁半导体”)在外延技术上取得了重大突破，成功实现了高质量8英寸氧化镓同质外延生长，在国际上尚属首次。外延片检测结果显示：外延片膜厚＞10μm，且膜厚方差σ<1%；外延层载流子浓度平均值为1.79×1016 cm-3。
图1 镓仁半导体8英寸氧化镓同质外延片
品质过硬，8英寸外延片性能优异
膜厚测试结果显示，该8英寸氧化镓外延片平均厚度13.05μm，厚度均匀性优异，方差σ=0.58%，表明外延生长过程具有良好的可控性与一致性。对于功率电子器件，其核心功能是承受高电压，而外延层通常作为漂移区，这是器件承受电压的主要区域，其中漂移区的厚度与器件的击穿电压成正相关。
图2 镓仁8英寸外延膜厚测试
点位分布及对应结果
通过电容-电压（C-V）法测试得出，外延层载流子浓度介于1.30×1016 cm-3至2.06×1016cm-3之间，平均载流子浓度1.79×1016 cm-3，标准方差12.54%，这表明该8英寸外延片具有适宜的电学特性，适用于高压功率器件的制备。
图3 镓仁8英寸外延载流子浓度分布云图
图4 镓仁8英寸外延C-V测试结果
重大突破，重塑氧化镓产业格局
面向国家 “十五五” 规划关于推动氧化镓、金刚石等超宽禁带半导体材料产业化发展的重点部署要求，在新能源、光伏发电、雷达探测、5G 移动通信等战略性新兴产业高速发展的牵引下，氧化镓这一具备更高禁带宽度与击穿电场强度的超宽禁带半导体材料，已成为我国科技自立自强、产业链自主可控、新质生产力培育的重要方向，受到产业界、科研界与政策层面的高度关注与系统布局。
图5 中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要
关于氧化镓材料的重点部署
氧化镓单晶禁带宽度约为4.8 eV，击穿电场强度约为8MV/cm，远大于Si(1.1eV, 0.3MV/cm)、SiC(3.3eV, 2.5MV/cm)、GaN(3.4eV, 3.3MV/cm)等材料，制作的功率器件具有更高的工作电压、功率；氧化镓的巴利加优值大约是SiC的10倍、GaN的4倍，使用氧化镓研制的器件将具有更小的导通电阻和更高的功率转换效率；氧化镓单晶紫外截止边短(260nm)，且紫外波段的透过率受载流子浓度影响小，在制备深紫外光电器件方面优势明显；同时，氧化镓单晶还具有优异的热稳定性与化学稳定性。
图6 氧化镓单晶物性参数及氧化镓功率晶体管基准图
（Ref: S. J. Pearton, et al., Appl. Phys. Rev., 5, 2018, 011301;A. J. Green, et al., APL Mater., 10, 2022, 029201）
基于自身优异的物理性质，氧化镓能够支撑高可靠性器件在极端高压（器件耐压2000V以上）、极端功率（百kW级）、极端工况（高辐射、宽温域、高湿度、长寿命）及极端环境（深空、深海、深地、强电磁干扰）下的应用，因此在新能源汽车、光伏储能、智能电网、轨道交通、商业航天、5G通信等领域拥有广阔的应用前景，具备极大的市场潜力。
长期以来，大尺寸、高质量外延片的制备难题一直是制约氧化镓产业化落地的核心瓶颈。此前全球主流技术仍停留在2-4英寸水平，且同质外延技术不成熟，严重限制了器件成本控制与规模化应用。
镓仁半导体8英寸氧化镓同质外延片的突破，将从3个维度彻底改变氧化镓产业的发展轨迹：
打破尺寸瓶颈，推动产业走向“规模化”
外延片尺寸直接决定了单片晶圆可制造的器件数量，是规模化生产的核心前提。相较于目前主流的2-4英寸外延片，镓仁半导体8英寸氧化镓同质外延片单片可制备的功率器件数量大幅增加，能显著摊薄衬底、加工、封装等环节的单位成本。
破解质量痛点，释放氧化镓核心优势
同质外延是制备高性能氧化镓器件的最优路径——外延层与衬底具有完美的晶格匹配，可有效减少晶格失配、缺陷密度，显著提升器件的击穿电压、导通电阻、开关速度等关键性能。镓仁半导体8英寸同质外延片，结晶质量优异、缺陷密度低，让氧化镓在超高压、高功率场景的应用成为可能。
加速产业迭代，推动第四代半导体普及
氧化镓的性能优势的能否充分释放，核心取决于大尺寸、高质量材料的制备能力。镓仁半导体8英寸氧化镓同质外延片的突破，不仅提升了中国在第四代半导体领域的全球竞争力，更将加速全球氧化镓产业的技术迭代，引领全球半导体产业进入“第四代”新时代。
三连突破，持续巩固全球领先地位
2025年3月，镓仁半导体采用自主研发的铸造法制备出全球首颗8英寸氧化镓单晶并加工出相应尺寸单晶衬底，展示了在材料尺寸突破方面的技术能力。这一成果标志着镓仁半导体成为国际上首家掌握8英寸氧化镓单晶生长技术的企业，刷新了氧化镓单晶尺寸的全球纪录。
随后，镓仁半导体用短短一年时间内完成了垂直布里奇曼法（VB法）8英寸氧化镓单晶生长，成为全球首个实现多技术路线、多晶面的8英寸氧化镓单晶制备的领先厂商。
8英寸氧化镓同质外延片生长，不仅破解了氧化镓产业化的核心瓶颈，更重塑了全球氧化镓产业的竞争格局。展望未来，镓仁半导体将深化与高校、科研机构的产学研合作，吸引高端技术人才，持续推进技术迭代，巩固全球领先地位，致力于成为全球氧化镓材料与设备解决方案的领军者，为中国半导体产业的高质量发展贡献核心力量。
关于镓仁
杭州镓仁半导体有限公司是全球领先的氧化镓材料与设备解决方案提供商，专注于超宽禁带半导体领域的技术研发与产业化落地。公司核心产品包括：2-8英寸氧化镓单晶与衬底（其中8英寸为国际首发）、氧化镓垂直布里奇曼法（VB法）长晶设备、氧化镓外延片等，致力于构建 “设备-晶体-衬底-外延” 全链条产品体系，为全球客户提供系统性解决方案。公司在氧化镓领域的相关成果获得人民日报、新华社、科技日报、新浪财经、中国蓝新闻、澎湃新闻等知名媒体专题报道。
企业荣誉汇总：2023年获评国家级科技型中小企业、浙江省创新型中小企业；2024年获评浙江省专精特新中小企业；2025年获批高新技术企业；2025年获SEMICON CHINA “SEMI可持续发展杰出贡献奖”、九峰山论坛（JFSC）暨化合物半导体产业博览会“聚力同行奖”、浙江省半导体行业“创新活力奖”、第十届“创客中国”浙江省总决赛企业组二等奖、第十届“创客中国”中小企业创新创业大赛全国企业组 500 强、“2024-2025年度半导体材料行业贡献奖”；“8英寸氧化镓单晶及衬底制备实现重大突破”成果入选“2025 年度中国第三代半导体技术十大进展”及浙江省科技厅“2025年度重大科技成果”；在氧化镓领域牵头了2项团体标准草案的制定、参与起草了1项国家标准制定、参与推动了1项团体标准草案的制定；获得浙江省杭州市萧山区“5213”卓越类计划支持，获批建立浙江省企业研究院；取得了质量管理体系认证证书；获得国际国内发明专利授权14项（含美、日等多国专利），申请中专利50余项。
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