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来源：科技日报

科技日报记者 王春

近日，位于上海四代半集聚区的上海镓驰动力科技有限公司（以下简称“镓驰动力”）在超宽禁带半导体领域取得重磅进展，完成氧化镓（β‑Ga₂O₃）垂直MOSFET芯片第一阶段迭代流片验证。团队依靠器件结构创新与核心工艺自主研发，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，打通氧化镓功率器件商业化关键链路，这标志着我国在第四代半导体核心器件领域实现引领性技术跨越。

氧化镓作为新一代超宽禁带半导体核心材料，拥有超高击穿场强、低导通损耗、耐高温等特性，是高压、高效率功率器件的重要发展方向，可广泛用于新能源高端装备、高端工业电力、智能电网、储能系统等场景，也是全球功率半导体产业角逐的战略高地。

据技术团队介绍，长期以来，稳定可控的p型注入掺杂难题，一直是氧化镓MOSFET大功率化、商用化的世界级技术瓶颈。受这一壁垒限制，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。在此之前，公开文献与行业报道中还没有导通电流突破安培级的器件成果，严重拖慢氧化镓产业化进程。

面对行业共性难题，镓驰动力技术团队跳出传统研发思路，开展体系化技术攻坚，拿下两项原创核心突破。在器件架构方面，团队自研全新氧化镓MOSFET元胞和终端专用结构，精细调控器件内部结构与电场分布，有效提升器件稳定性与击穿耐压能力。在工艺层面，攻克氧化镓MOSFET沟道自对准离子注入工艺，解决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，顺利完成首轮完整流片与电学性能测试。

据悉，此次流片实测数据达到同期国际最优水平，产业化价值凸显。其一，团队自研适配垂直结构氧化镓MOSFET的沟道自对准离子注入工艺，填补行业大功率器件工艺空白，为安培级以及更高规格氧化镓MOSFET规模化制备打下工艺根基。其二，器件实测阈值电压3.9伏，可稳定工作在增强型模式，参数表现满足商用功率器件使用要求。其三，器件导通电流达到1.2安，比导通电阻33毫欧・平方厘米。经检索全球学术文献、产业公开成果，这是全球首款导通电流突破1安的垂直结构氧化镓MOSFET，创下新的技术纪录。其四，该器件按照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，漏电水平已经接近成熟商用硅、碳化硅功率器件水准，破解了氧化镓器件高漏电痛点，商业化适配潜力突出。

“这次阶段性流片成果，完整验证了我们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。”技术团队对科技日报记者表示。

据悉，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支撑。