氧化镓（β‑Ga₂O₃）产业链

氧化镓属于第四代超宽禁带半导体，禁带宽度 4.8‑5.0eV，主打高压功率器件、日盲紫外探测产业链标准结构：上游原材料&设备 → 中游衬底‑外延‑芯片制造‑封装测试 → 下游应用，当前处于中试向小批量商用过渡阶段，p 型掺杂为核心技术瓶颈

核心痛点：无有效 p 型掺杂，器件以 SBD、MOSFET 横向/垂直结构；热导率偏低；衬底依赖铱坩埚成本高；缺少车规、工业级可靠性数据库

一、原材料、耗材、核心装备

1. 基础原材料

1）镓资源：氧化铝副产物提取高纯金属镓（4N‑6N），煅烧得到高纯氧化镓粉末

提镓材料：蓝晓科技（提镓吸附树脂国内市占高）高纯镓、氧化镓粉体：云南锗业、东方钽业、中铝系企业

2）外延耗材：MO 源（三甲基镓 TMGa）、高纯氧气、氩气等

MO 源：南大光电、特气网、安特光电子等

2. 核心设备

1）单晶生长炉（衬底长晶）主流长晶工艺：

EFG 导模法：日本 NCT 最早商用，板状晶体，铱坩埚成本高；VB 垂直布里奇曼法：适合大尺寸圆柱单晶，富加镓业主推；铸造法：镓仁半导体，降低铱消耗，提升出片率；FZ 浮区法：实验室高纯研究，不适合量产

设备厂商：晶升电子、镓仁半导体（自研炉体）海外 NCT 设备自研自用

2）外延设备MOCVD：适合大面积同质外延；HVPE 卤化物气相外延：生长速率快，适合厚漂移层（高压器件）MBE：科研、超薄异质薄膜

3）后道设备：晶体切割机、研磨抛光机、ICP 刻蚀、镀膜、检测表征设备海外龙头：日本 NCT（Novel Crystal Technology，导模法，全球最早商用衬底）、FLOSFIA（α‑Ga₂O₃路线）

二、衬底→外延→器件制造→封装测试（产业链核心）1）氧化镓单晶衬底（成本占整条器件约 50%）

产品规格：2/4 英寸为主；国内突破 6 英寸中试，富加镓业已研制 12 英寸单晶样品，尚未量产。

国内代表企业：富加镓业：VB 法，8/12 英寸单晶样品，自建衬底‑外延产线，牵头氧化镓国标；镓仁半导体：铸造法，6 英寸同质外延片实现小批量供货，降铱坩埚成本铭镓半导体：4‑6 英寸衬底中试线；三安光电（湖南三安）：IDM，4 英寸衬底量产，6 英寸中试推进，衬底‑外延‑器件一体化；天岳先进：碳化硅龙头延伸布局氧化镓 4 英寸中试；科研院所：中电科 46 所、九峰山实验室、西电、浙大等。

2）外延片（同质外延为主，异质外延备选）同质外延：氧化镓衬底上长氧化镓薄膜，晶格匹配好，适合高压功率器件；异质外延：蓝宝石、SiC 上长氧化镓，成本低但缺陷高，面向低压、紫外探测。国内：镓仁半导体、富加镓业、中电科 46 所、稼恩科技、苏州镓和半导体、镓创未来。

3）芯片器件设计与制造

主要器件类型：1）功率器件：氧化镓 SBD 肖特基二极管、MOSFET（横向居多，垂直 MOS 尚在攻关）；9kV 级器件已实验室实现，距离车规量产仍有距离。2）光电器件：日盲紫外探测器、火焰传感、紫外成像。企业：芯长征、新洁能、三安光电、露笑科技；九峰山实验室做高压器件原型开发

4）封装与测试宽禁带封装，高导热陶瓷封装为主。国内：中瓷电子、拓诺稀科技；沿用 SiC 功率模块封装工艺体系，缺少氧化镓专属可靠性标准

三、应用

1）高压功率电子（最大潜力）

新能源汽车：车载高压 OBC、DC‑DC、电驱逆变器；充电桩：超高压大功率直流快充；电网：高压输变电、SVG、储能变流器 PCS；轨道交通、工业高压电源、军工航天高压电源。

现状：多处于送样验证，暂无大规模上车。

2）光电器件（日盲紫外）火焰探测、航天空间紫外告警、火情监测；紫外成像、环境监测。

3）前沿：高温辐射环境器件、光导开关、异质集成（Ga₂O₃与 SiC/GaN/NiO）。

四、产业链核心瓶颈

1. p 型掺杂难题：氧化镓本征只能 n 型导电；常关型 MOSFET 实现难度高，行业主流用 NiO 异质结、场板结构迂回实现；2. 热导率低：约 10‑27 W/m・K，远低于 SiC，高压大电流器件散热压力大；3. 衬底成本高：熔体生长依赖贵金属铱坩埚，大尺寸良率待爬坡；铸造 / DG 法等新工艺目标大幅降本；4. 产业生态不完善：缺少标准化器件模型、可靠性数据库、车规认证体系，产业链协同正在建设。

五、国内外对比简要

日本：上游衬底最强，NCT 导模法最早商业化；FLOSFIA 做 α 相路线器件；美国：偏重器件、军工航天应用；中国：衬底大尺寸进展快，4 英寸走向量产，6 英寸中试，12 英寸样品；材料追赶速度快，但器件可靠性、工艺生态仍需要时间积累，衬底‑外延‑器件协同加速中。