北京
我国第四代半导体核心器件迎来关键突破。近日，上海镓驰动力科技有限公司在超宽禁带半导体领域完成氧化镓垂直MOSFET芯片第一阶段迭代流片验证，成功研制出全球首款导通电流超1安、击穿电压大于900伏的增强型氧化镓垂直MOSFET器件，多项核心性能刷新国际公开纪录，标志着我国在氧化镓功率器件商业化道路上迈出实质性一步。
氧化镓是新一代超宽禁带半导体核心材料，凭借超高击穿场强、低导通损耗、耐高温等优势，被视为高压、高效率功率器件的重要发展方向，在新能源高端装备、高端工业电力、智能电网、储能系统等领域应用前景广阔，也是全球功率半导体产业竞争的战略高地。然而，p型注入掺杂这一世界级难题长期制约着氧化镓MOSFET的大功率化与商用化进程，导致全球垂直结构氧化镓MOSFET普遍存在通流能力弱、耐压不足、漏电偏高等短板，此前公开文献与行业报道中尚无导通电流突破安培级的器件成果。
面对这一行业共性难题，镓驰动力技术团队另辟蹊径，展开体系化技术攻坚。在器件架构上，团队自主研发了全新的氧化镓MOSFET元胞和终端专用结构，通过精细调控器件内部结构与电场分布，显著提升了器件的稳定性与击穿耐压能力。在工艺层面，团队攻克了氧化镓MOSFET沟道自对准离子注入工艺，解决了垂直器件沟道精准制备、掺杂均匀控制等难题，搭建起适配大功率氧化镓器件的专属工艺体系，并顺利完成首轮完整流片与电学性能测试。
实测数据显示，该器件阈值电压为3.9伏，可稳定工作在增强型模式，满足商用功率器件的使用要求；导通电流达到1.2安，比导通电阻为33毫欧·平方厘米，是全球首款导通电流突破1安的垂直结构氧化镓MOSFET；器件按750伏电压平台设计，实测击穿电压超900伏，漏电流控制在3微安以内，漏电水平已接近成熟商用硅、碳化硅功率器件水准，有效破解了氧化镓器件高漏电的痛点，商业化适配潜力突出。
技术团队表示，此次阶段性流片成果完整验证了原创器件结构和自研离子注入工艺路线的可行性，是氧化镓功率器件从实验室原理验证走向商业化工程落地的关键一步。下一步，镓驰动力将持续深耕超宽禁带半导体赛道，迭代优化器件结构、工艺参数与外延材料匹配体系，不断提升器件可靠性、一致性与综合性能，加快芯片迭代升级、产品送样验证和产业化工艺定型，助力我国第四代半导体产业换道超车，为高端装备、新能源、新型电力系统等战略性新兴产业提供有力支撑。
图片来源：科技日报
编辑：柯欣
审核：王汝霖
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