《科创板日报》9月4日讯(记者 郭辉)9月4日,第十三届半导体设备与核心部件及材料展(简称:CSEAC 2025)在无锡举行。作为CSEAC展会的重要组成部分,2025半导体制造与材料董事长论坛备受瞩目,该论坛由上海报业集团旗下财联社、《科创板日报》以及CSEAC展会主办方共同联合主办。
杭州富加镓业科技有限公司董事长、杭州光学精密机械研究所所长齐红基,发表题为《AI赋能加速氧化镓领域产业化》的主题演讲。
齐红基表示,氧化镓材料具有禁带宽度及击穿场强大、饱和电子速率高、抗辐照能力强等优点,因而面向能源、信息、国防等领域,具有重要的军民应用价值和战略意义。
具体而言,氧化镓功率器件在高压直流输电、光伏/储能逆变器等电力系统中具有应用前景。齐红基表示,车用功率器件是推动EV车发展的基础核心技术,氧化镓材料在新能源汽车领域,也有着非常大的想象空间。
据了解,全球镓金属储量仅约27.93万吨,中国镓金属储量有19万吨,储量及产量均居世界首位,禁运前出口量占据世界90%以上。
目前我国多地政府在其产业发展规划中明确提出,要发展氧化镓材料及器件。齐红基表示,在这其中,上海市走在了发展新一代半导体材料的前列。在2024年12月,上海专门成立了超宽禁带半导体材料重点实验室,氧化镓被列为该实验室的代表性材料和重要方向。
“我国氧化镓产业链呈现‘两头强’,一个是材料,一个是应用场景。”齐红基认为,产业链中间环节的长晶、外延、器件等,需要人工智能发挥相应作用。例如当前“人工智能+科学技术”“人工智能+产业发展”等研究方向,都与新一代半导体材料体系的开发密切相关。
“如果没有人工智能辅助的智能化装备,氧化镓的大规模应用在我们看来不太可想象。”齐红基在演讲中分享,梳理人工智能在相关产业开发现状,其中包括氧化镓外延中的载流子浓度优化、功率器件中的MOSFET设计等场景,业内都开始有意识地运用人工智能开展工作,并且发表一定数量的论文。
齐红基表示,富加镓业突破导模法6寸生长关键技术,达到了氧化镓电力电子器件产业化门槛要求,并且通过发展自主可控“AI”晶体装备,成功实现“一键长晶”。
不仅如此,为了在日后的产业发展和国际竞争中,能够与美国、欧洲、日本等同台竞技,富加镓业在数年前便布局了使用AI进行晶体生长的专利,目前共在日本、美国布局了6项。
齐红基介绍,通过相关参数的优化迭代和相关模型的训练,富加镓业把外延片的水平做到了国际头部,也使氧化镓同质外延迁移率指标在国际上处于领先。“这些工艺能够极大加速氧化镓产业化落地的进程。另外,尽管富加自己不做器件,但还是用氧化镓材料做了一些器件的验证,结果显示材料优势明显。”
氧化镓单晶外延器件的链路目前仍处于打通的前沿,氧化镓的缺陷研究已经提上了日程。齐红基表示,未来应用瞄准万伏千安的场景,业内在思考怎样把氧化镓做得又好用又便宜,逐步实现新材料器件从无到有用再到好用。
(科创板日报记者 郭辉)