氧化镓技术之出现
半导体世界可能会有一个新的参与者，它以氧化镓技术的形式出现。这种材料可以在改善电动汽车、太阳能和其他形式的可再生能源方面发挥关键作用，我们需要具有更强大和更高效的功率处理能力的电子元件。氧化镓开辟了我们用现有半导体无法实现的新可能性。
电子工业正在尽可能地将硅最大化应用，但其毕竟还是有局限的，这就是为什么研究人员正在探索其它材料，如碳化硅，氮化镓和氧化镓。虽然氧化镓的导热性能较差，但其带隙（约4．8电子伏特或eV）超过碳化硅（约3．4eV），氮化镓（约3．3eV）和硅（1．1eV）的带隙。这种新型半导体4．8eV的带隙相对较大，这意味着在电力电子领域，特别是在高电压被转换成低电压的情况下，氧化镓至少部分地可以超过当前硅（Si）、碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）材料。
Si，SiC，GaN和Ga 2 O 3 对比
（图片来源：半导体行业观察）
半导体材料特性（郝跃院士）
氧化镓衬底之现状
在国际上，特别是在日本和美国，对Ga2O3这种材料及其潜在应用的兴趣在过去三年中增长非常快。近年来氧化镓晶体生长技术的突破性进展，也极大地推动了相关的薄膜外延、日盲探测器、功率器件、高亮度紫外LED等器件的研究，是国际上超宽禁带半导体领域的研究热点。国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项也发布了相关的研究指南“超宽禁带半导体材料与器件研究（基础研究类）”，也极大带动了国内相关科研机构的研究兴趣，近年来，我国科学工作者在氧化镓材料和器件研究方面取得了重要的进展。
AFRL（美国空军研究室）制作的2英寸带有GaN外延层的Synoptics 氧化镓晶体管（Compound Semiconductor）
直径为4英寸的蓝宝石衬底上形成的
Ga 2 O 3薄膜（FLosfia官网）
氧化镓材料之潜力
氧化镓作为继GaN和SiC之后的下一代超宽禁带（UWBG）半导体材料，同时通过熔体法（生长蓝宝石衬底的方法）可以获得低缺陷密度的大尺寸Ga2O3衬底，使得Ga2O3器件的成本相比于GaN以及SiC器件更低。随着高铁、电动汽车以及高压电网输电系统的快速发展，全世界急切的需要具有更高转换效率的高压大功率电子电力器件。Ga2O3功率器件在与GaN和SiC相同的耐压情况下，导通电阻更低、功耗更小、更耐高温、能够极大地节约上述高压器件工作时的电能损失，因此Ga2O3提供了一种更高效更节能的选择。
Si，SiC，GaN和Ga 2 O 3 对比
（图片来源：半导体行业观察）
功率半导体材料对比
（半导体行业观察译自PC．watch）
关键材料（Si，SiC，GaN，GaO）特性对比（IEEE）
β相氧化镓晶体结构（网络）
氧化镓器件之进展
目前氧化镓低缺陷密度衬底已经可以达到4英寸，而在氧化镓衬底上通过MOVPE、MBE及HVPE等原位同质外延获得的外延层具有0．5 nm左右的RMS平整度。氧化镓材料的平均击穿电场已经达到5 MV／cm，水平及纵向垂直氧化镓肖特基二极管分别已经取得了超过3 kV以及2．2 kV的击穿电压。同时，耗尽／增强型背栅MOSFET也取得了超过1．5／1 A／mm的输出电流密度、水平及纵向MOSFET在截止状态下也分别取得了1．8／1 kV的击穿电压以及氧化镓高频器件取得了ft／fmax ＝ 5．1／17．1 GHz。
按步骤划分的Ga 2 O 3 衬底制造成本
（图片来源：半导体行业观察）
在电流和电压需求方面Si，SiC，GaN和GaO功率电子器件的应用
（Flosfia介绍）
GaO与SiC成本对比（EE POWER）
综上，氧化镓是一种新兴的功率半导体材料，其带隙大于硅，氮化镓和碳化硅，但在成为电力电子产品的主要参与者之前，仍需要开展更多的研发和推进工作。
氧化镓衬底之
国瑞升GRISH®抛光方案
北京国瑞升可以提供氧化镓研磨抛的各道加工工艺及耗材，并且根据客户的设备及工艺制定个性化相应的解决方案。针对氧化镓衬底片国瑞升开发了一整套的研磨抛光工艺和抛光耗材，主要涉及单晶／多晶金刚石研磨液、氧化铝抛光液和CMP抛光液，以及聚氨酯研磨垫和阻尼布精抛垫等。
单晶金刚石研磨液
多晶金刚石研磨液
氧化铝研磨液
CMP抛光液
聚氨酯研磨垫
阻尼布精抛垫
