国内攻下大尺寸氧化镓产线，但距离商用还有不少坎

近日，杭州镓仁半导体宣布，全球首条可兼容6英寸、8英寸规格的氧化镓同质外延量产生产线正式投产，并已向下游客户交付首批6英寸氧化镓晶圆，进入器件试样阶段，第四代超宽禁带半导体再度引发产业热议。

半导体材料历经多代迭代：硅支撑绝大部分集成电路，砷化镓多用于射频通信，碳化硅、氮化镓是当前新能源汽车、光伏储能领域主流的第三代半导体材料。氧化镓属于超宽禁带半导体，理论击穿电场性能显著优于碳化硅与氮化镓，在特高压电网、储能变流器、车载高压电控、轨道交通等高压大功率场景具备可观应用潜力。但行业普遍认为，氧化镓仍处于产业化早期，全球尚未形成低成本、稳定可靠的完整供应链，器件可靠性、封装工艺、生产良率还有大量工程难题有待攻克，距离大规模商用还有较长的路要走。

在此之前，全球氧化镓相关研发与小批量试制大多集中在2英寸、4英寸小尺寸晶圆。日本相关机构此前规划，预计2029年前后实现6英寸氧化镓衬底量产，8英寸产线计划则安排在更远期。本次杭州这条产线最大特点是直接瞄准6/8英寸当前功率半导体行业主流晶圆尺寸，理论上可对接国内现有成熟8英寸芯片产线，长期来看有摊薄单片器件制造成本的可能性。但需要客观区分，本次投产的为外延产线，完整氧化镓产业链包含单晶衬底、外延、器件制造、封装测试等多个环节，大尺寸氧化镓单晶衬底稳定量产依旧是摆在全行业面前的核心难点。

氧化镓已是多国重点布局的下一代半导体赛道。日本在氧化镓单晶衬底领域起步最早，持有大量早期基础专利；美国、韩国的高校与企业也持续开展电力电子器件研发。国内除杭州镓仁外，多家科研院所与半导体企业也在推进氧化镓衬底、外延技术研发，多条中试线正在建设与试验当中。资源层面，我国拥有全球主要的金属镓产能，原材料供应链具备一定优势，同时国内拥有全球最大的新能源汽车、光伏储能终端市场，能够为新型功率半导体提供丰富的下游验证场景。

不少业内专家提醒，一条产线投产并不代表氧化镓产业已经成熟。现阶段行业仍面临多重瓶颈：大尺寸氧化镓晶体容易产生各类缺陷，直接拉低芯片成品率；氧化镓P型掺杂属于世界性技术难题，商业化MOS器件迟迟无法落地，当前可制备产品以二极管为主；同时现阶段氧化镓晶圆价格远高于同规格碳化硅产品，短期不具备成本竞争力。

这条兼容6/8英寸氧化镓量产线的投产，是全球第四代半导体产业化进程中一个标志性节点，让中国企业在大尺寸氧化镓制造领域抢占了先发窗口。但功率半导体产业竞争是一场长跑，材料、器件、封装、可靠性标准都需要长年累月迭代优化。氧化镓能否真正实现产业层面的换道超车，仍要看未来三至五年行业能否在良率、成本与核心器件技术上持续取得实质性突破。