电流密度1 kA/cm²，二极管耐压比SiC大3倍！氧化镓器件商业化！

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）最近，康奈尔大学孵化的初创企业Gallox semiconductors成功入选 Activate Fellowship 2025 年度项目。这一为期两年的计划，可以让研究人员在创业期间每年获得10万美元生活津贴和10万美元研发经费，并获得其他项目、学员和潜在投资者、行业专家等建立联系的机会。

值得关注的是，Gallox是全球首家将氧化镓器件商业化的公司，Jonathon McCandless在康奈尔大学攻读博士期间研发了氧化镓半导体，并在完成博士学位后创立了Gallox公司，着手氧化镓半导体器件的商业化。

氧化镓本身的材料特性极为优异。我们都知道第三代半导体也被称为宽禁带半导体，而第四代半导体的一个重要特性就是“超宽禁带”，禁带宽度在4eV以上（金刚石5.5eV，β-Ga2O3 禁带宽度4.2-4.9eV），相比之下，第三代半导体中碳化硅禁带宽度仅为3.2eV，氮化镓也只有3.4eV。更宽的禁带，带来的优势是击穿电场强度更大，反映到器件上就是耐压值更高。

根据Gallox的说法，氧化镓二极管的峰值电压比碳化硅二极管大三倍，比硅二极管大28倍。氧化镓晶体管电流密度可以高达1 kA/cm²，对比之下，传统硅晶体管电流密度普遍低于100A/cm²，碳化硅晶体管可以达到200-500 A/cm²。

Gallox的产品主要围绕氧化镓半导体器件展开，包括垂直氮化镓二极管和晶体管。这些器件允许每片晶圆生产更多器件，并提供热管理和电场管理的创新工程解决方案。公司旨在取代碳化硅器件，提供更高效、更紧凑的环境可持续解决方案。

根据Gallox的介绍，其致力于解决氧化镓器件的制造挑战，包括制造更薄的芯片以提升器件性能、在更大晶圆尺寸下的可靠生产、热管理优化、建立代工厂和封装流程等。公司技术优势包括：更高效（节省电力、减少废热）、更小（降低总电阻和导通损耗）、更高功率密度（减少系统尺寸和复杂性）、更高频率（允许更小、更轻的电容器和电感器）、更坚固（适用于恶劣环境）、更低成本。

在市场上，Gallox针对的行业包括数据中心、无人机和飞机、卫星、电动汽车充电基础设施等，利用氧化镓器件提供更高效的电力转换。

目前，氧化镓行业主要的产业化难点在于氧化镓单晶衬底的量产和降本，国内企业在近年也有不少进展。近期镓仁半导体透露，其8英寸氧化镓衬底通过了国内/国外知名机构的检测，并联合发布检测结果，结果显示其8英寸晶圆衬底质量能够满足硅基8英寸产线生产要求，这将大幅降低下游应用端研发的难度与成本，促进产业化应用的快速落地。

另外包括镓和半导体、铭镓半导体、富加镓业、中电科46所等都实现了氧化镓单晶衬底的技术突破。随着氧化镓器件开始进入商业化，相关产业链也将迎来放量增长期。

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