日前，鴻海研究院半導體所攜手陽明交大電子所，雙方研究團隊在第四代化合物半導體的關鍵技術上取得重大突破，提高了第四代半導體氧化鎵Ga2O3在高壓、高溫應用領域的高壓耐受性能，為未來高功率電子元件開辟了新的可能性。
第四代半導體氧化鎵Ga2O3因其優(yōu)異的性能，被視為下一代半導體材料的代表。它擁有超寬能隙 (4.8 eV)、超高臨界擊穿場強 (8 MV/cm) 等特性，較現(xiàn)有的硅 (Si)、碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 等材料具有顯著優(yōu)勢，這些特性使得氧化鎵特別適用于電動車、電網(wǎng)系統(tǒng)、航空航太等高功率應用場景。
鴻海認為，氧化鎵元件將有望成為具有競爭力的電力電子元件，能直接與碳化硅元件競爭。目前中國、日本和美國在氧化鎵研究領域處于領先地位。其中，日本已實現(xiàn) 4 英寸和 6 英寸氧化鎵晶圓的產(chǎn)業(yè)化，而中國多家科研機構和企業(yè)也在積極推進相關研究與產(chǎn)品開發(fā)。
source：鴻海與陽明交大電子所
本次研究 Heteroepitaxially Grown Homojunction Gallium Oxide PN Diodes Using Ion Implantation Technologies，利用磷離子布植和快速熱退火技術實現(xiàn)了第四代半導體 P 型Ga2O3的制造，并在其上重新生長 N 型和 N+ 型Ga2O3，形成了 PN Ga2O3二極體，結果展示出優(yōu)異的電性表現(xiàn)，這一突破性技術除了能大幅提升元件的穩(wěn)定性和可靠性，并顯著降低電阻。
實驗結果顯示，該元件具有 4.2 V 的開啟電壓和 900 V 的擊穿電壓，展現(xiàn)出元件優(yōu)異的高壓耐受性能。此次的技術突破，將為臺灣在全球化合物半導體產(chǎn)業(yè)中的領先地位增添優(yōu)勢，也為未來的高壓半導體應用開創(chuàng)新的可能，也再次證明了鴻海在技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展上的卓越能力。
展望未來，鴻海研究院表示，隨著氧化鎵技術的進一步發(fā)展，可以期待其在更多高壓、高溫和高頻領域中有更廣泛應用，將繼續(xù)致力于此領域的研究，為全球技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)進步做出更大的貢獻。