填補半導(dǎo)體材料國產(chǎn)空白，「鎵族科技」借新基建東風(fēng)破浪遠航

2020-10-17 13:02:06來源：創(chuàng)業(yè)邦  

不斷升級的消費市場和飛速發(fā)展的科技創(chuàng)新，帶動了5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等多個“新基建”上下游產(chǎn)業(yè)，而半導(dǎo)體市場也正迎來巨大發(fā)展機遇。

作為支撐“新基建”的核心材料，以氮化鎵 (GaN) 和碳化硅(SiC) 為首的第三代半導(dǎo)體及以氧化鎵（Ga2O3）和金剛石（Diamond）為代表的第四代半導(dǎo)體材料，近年來愈發(fā)受到關(guān)注。

與第一、二代半導(dǎo)體材料不同，三代半導(dǎo)體材料具有高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射等特性，在5G、新能源汽車、消費電子、航空航天等領(lǐng)域均有重要應(yīng)用。

本文文章插圖來源于鎵族科技、攝圖網(wǎng)，經(jīng)授權(quán)使用

而第四代半導(dǎo)體材料體積更小、能耗更低、功能更強，在苛刻的環(huán)境條件下能夠更好地運用在光電器件、電力電子器件中——近年來氧化鎵晶體生長技術(shù)的突破性進展，就極大地推動了相關(guān)的日盲紫外光電器件、大功率電力電子器件的研究，對民生、國防領(lǐng)域具有重大戰(zhàn)略意義。

遺憾的是，盡管市場需求明顯，我國超三分之二的半導(dǎo)體產(chǎn)品卻完全依賴進口，尤其是在高端領(lǐng)域，貿(mào)易障礙更為嚴重。如何化解半導(dǎo)體材料“卡脖危機”，牽動著許多中國人的心。

在日本攻讀碩博學(xué)位后回國的陳政委，正是這群被觸動的人之一。留學(xué)期間，陳政委的研究方向就是氧化鎵，而日本正是全球率先開始對第三代、第四代半導(dǎo)體材料進行研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的前沿國家之一。

這段獨特的經(jīng)歷讓陳政委決定，投身于新一代超寬禁帶半導(dǎo)體氧化鎵材料產(chǎn)學(xué)研落地的事業(yè)中。

2017年年底，北京鎵族科技有限公司（以下簡稱：鎵族科技）正式成立。作為國內(nèi)首家、國際第二家專業(yè)從事第四代（超寬禁帶）半導(dǎo)體氧化鎵材料開發(fā)及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化的高科技公司，鎵族科技致力于研發(fā)和生產(chǎn)基于新型超寬禁帶半導(dǎo)體材料氧化鎵的高質(zhì)量單晶與外延襯底、高靈敏度日盲紫外探測器件、高頻大功率器件。

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陳政委表示：作為一種具有獨特光電和功率屬性的超寬禁帶半導(dǎo)體材料，氧化鎵近年來已成為硅之后在功率電子器件領(lǐng)域最具應(yīng)用前景的材料。

他指出，目前市場在半導(dǎo)體材料使用上存在的三大痛點：“首先由于硅功率器件的轉(zhuǎn)換效率低，最終有很大的電力損耗；且目前在≤1700V的中低壓市場，硅基實現(xiàn)困難、碳化硅和氮化鎵成本高昂；最重要的是，在當(dāng)前超高壓市場上，尚未出現(xiàn)合適的可用于超高壓功率器件的材料。”

鎵族科技現(xiàn)已開發(fā)出氧化鎵基日盲紫外探測器分立器件和陣列成像器件，為深紫外光電器件提供了良好解決方案，可支持極弱火焰和極弱電弧實時檢測等，并已推出系統(tǒng)化模塊。

而氧化鎵基肖特基二極管是更最早介入市場的氧化鎵基功率電子器件之一，鎵族與合作單位一起已經(jīng)實現(xiàn)1000V耐壓的肖特基二極管模型制作，并已經(jīng)實現(xiàn)5000V耐壓的MOSFET模型制作。

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陳政委透露，鎵族科技現(xiàn)已申請40余項專利，已經(jīng)完成了產(chǎn)業(yè)中試的前期技術(shù)、人員、軟硬件等量產(chǎn)化要求的所有準備工作。

公司擁有廠房面積1500平米，涵蓋完整的產(chǎn)業(yè)中試產(chǎn)線，具備研發(fā)和小批量生產(chǎn)能力，初步構(gòu)建了氧化單晶襯底、氧化鎵異質(zhì)/同質(zhì)外延襯底生產(chǎn)和研發(fā)平臺。未來將不斷完善晶體生長、晶體加工、外延薄膜性能測試、微納加工、聯(lián)合研發(fā)等六大平臺搭建。

鎵族科技現(xiàn)有員工30人，技術(shù)人員占85%，核心團隊成員均為美、日、德留學(xué)歸國博士或清華大學(xué)、南開大學(xué)等國內(nèi)著名高校畢業(yè)的博士。陳政委本人是日本佐賀大學(xué)九州同步光輻射中心博士，在半導(dǎo)體器件研究上有長期的實戰(zhàn)經(jīng)驗。

當(dāng)前，鎵族科技主要面向B端市場，采取直銷的方式。在國內(nèi)市場，鎵族科技服務(wù)的客戶多以高校院所為主，截止目前已經(jīng)服務(wù)了包括中國科技大學(xué)、南方科技大學(xué)、西安電子科技大學(xué)等30余所國內(nèi)知名院校。

2019年，鎵族科技開始向產(chǎn)業(yè)化公司開放服務(wù)，現(xiàn)已為中國電科、中國航天、國家電網(wǎng)公司、索斯克科技等全國100多家從事氧化鎵后端器件開發(fā)的研究機構(gòu)和企業(yè)客戶提供上游材料保障。

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在國際市場上，美國、新加坡、韓國及一些歐洲國家，也都存在大量的使用需求。但由于氧化鎵產(chǎn)能不足，目前國內(nèi)市場尚處于供求極不平衡的狀態(tài)，鎵族科技暫時只對國際市場提供樣本器件。在滿足國內(nèi)市場缺口的基礎(chǔ)上，鎵族科技計劃明年發(fā)力國際市場，公司目標于2021年實現(xiàn)收支平衡。

在“新基建”驅(qū)動產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展與國產(chǎn)替代強需求的加持下，近年來國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)上下游廠商迎來了發(fā)展窗口期。近期就有多家半導(dǎo)體獲得融資、實現(xiàn)了科創(chuàng)板IPO。

由于第三代、第四代半導(dǎo)體工藝產(chǎn)線對設(shè)備要求相對較低，國內(nèi)企業(yè)和國外龍頭差距相較于第一、二代半導(dǎo)體較小，國內(nèi)公司存在彎道超車機會，因此細分領(lǐng)域的龍頭公司值得關(guān)注。

2017年12月，鎵族科技獲得由北京三新創(chuàng)業(yè)成果轉(zhuǎn)化投資基金提供的2000萬元天使輪投資，并持續(xù)獲得資本關(guān)注。陳政委透露，鎵族科技即將完成新一輪Pre-A輪融資，資金將主要用于產(chǎn)線搭建、人員費用、運營辦公、市場營銷、耗材能源等方面。

未來鎵族科技將繼續(xù)擴大氧化鎵光電系統(tǒng)生產(chǎn)和研發(fā)能力，并建立完整的產(chǎn)業(yè)鏈條，為不同客戶需求提供合理化方案和產(chǎn)品。關(guān)于鎵族科技的最新動態(tài)，創(chuàng)業(yè)邦將持續(xù)關(guān)注。

本文文章圖片來源于鎵族科技，經(jīng)授權(quán)使用。本文為創(chuàng)業(yè)邦原創(chuàng)，未經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載，否則創(chuàng)業(yè)邦將保留向其追究法律責(zé)任的權(quán)利。如需轉(zhuǎn)載或有任何疑問，請聯(lián)系editor@cyzone.cn。

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