新闻动态
【国内新闻】十五五规划点名氧化镓：第四代半导体迎来关键窗口期
日期：2026-03-15阅读：66
3月13日，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》正式发布。在《纲要》明确提出的前沿新材料布局中，氧化镓、金刚石等超宽禁带半导体材料被列为未来重点突破方向之一。
这一表述意味着，氧化镓已从长期的学术研究热点，正式进入国家战略新材料体系的核心视野。
从材料属性来看，氧化镓（Ga₂O₃）具有约 4.8 eV 的超宽禁带宽度以及 约 8 MV/cm 的理论击穿电场强度。在功率器件评价指标 Baliga 优值方面，其性能显著优于硅、碳化硅以及氮化镓等传统功率半导体材料，因此被业界普遍视为下一代高压功率器件的重要候选材料。
同时，氧化镓还具备一个重要优势——可以通过熔融法生长大尺寸单晶衬底。与碳化硅等材料相比，其衬底制备成本具有明显潜力优势，这也被认为是其产业化的重要推动因素之一。
突破传统材料性能天花板
从更大的技术背景来看，氧化镓正处在第四代半导体材料体系之中。
所谓第四代半导体，通常指以氧化镓（Ga₂O₃）、金刚石、氮化铝（AlN）为代表的超宽禁带半导体材料。行业普遍认为，这类材料的禁带宽度普遍超过 4.5 eV，远高于前三代半导体材料。
如果说硅开启了信息时代，碳化硅和氮化镓推动了功率电子效率革命，那么第四代半导体则更像是航天级碳纤维复合材料——它直接突破了传统半导体的性能天花板。
在超高电压、超高温、强辐射以及超高频等极端环境下，这类材料依然能够稳定工作。因此，它们被认为是未来 6G通信、特高压电网、航空航天、深空探测等尖端领域的重要基础材料。
需要指出的是，第四代半导体并不是对前三代材料的简单替代，而是对半导体应用边界的一次全新拓展。
目前，第四代半导体整体仍处于“实验室突破向中试量产过渡”的阶段。不同材料的产业化进展差异较大，而全球主要科技国家也正在这一领域加速布局。
氧化镓：第四代半导体中产业化进程最快
在三大核心材料中，氧化镓被普遍认为是最接近规模化应用的一种。
其关键原因在于：氧化镓衬底可以通过熔体法生长，这种工艺路线在理论上能够显著降低衬底成本。有研究认为，其成本潜力可能仅为碳化硅的十分之一，同时还具备一定的硅基工艺兼容性，因此产业化门槛相对较低。
在全球范围内，日本企业长期走在氧化镓产业化前列。例如，日本 Novel Crystal Technology（NCT） 已开始交付 6 英寸氧化镓晶圆样品，并规划在 2027 年提供外延片样品，2029 年实现规模量产。
与此同时，中国近年来在氧化镓领域也出现了一系列突破。2025—2026 年间，国内产业迎来集中进展。例如：
● 杭州镓仁半导体发布全球首个 8 英寸氧化镓单晶衬底，其 6 英寸衬底已实现批量出货；2026年初，杭州镓仁半导体也成功突破了8英寸氧化镓同质外延。
● 中科院上海光机所联合杭州富加镓业，国际首次采用垂直布里奇曼（VB）法制备 8 英寸氧化镓晶体，显著降低了生产成本。
这些进展标志着我国在氧化镓单晶生长领域正逐步形成具有竞争力的技术路线。
国家战略需求下的关键材料
从国家战略需求来看，氧化镓恰好处在《纲要》所强调的三条核心主线交汇点。
第一，是关键核心材料补短板的重要方向。
在半导体材料体系中，硅、碳化硅、氮化镓已形成相对成熟的产业体系，而氧化镓作为新兴超宽禁带半导体材料，目前正处于全球产业化竞速阶段。围绕晶体生长、外延材料、功率器件以及关键装备的突破，将成为我国在新一代功率半导体领域实现技术跨越的重要机会。
第二，是新质生产力的重要材料底座。
未来能源系统、电动汽车、轨道交通、电力电网以及航空航天等领域，对高效率、高耐压、低损耗功率器件的需求持续增长。氧化镓功率器件有望在高压电能转换、电力电子系统以及极端环境电子器件中发挥重要作用。
第三，是前沿材料竞争的重要制高点。
与许多传统材料不同，氧化镓产业仍处于全球技术路线和产业格局尚未完全固化的阶段。无论是在单晶生长、外延技术，还是在器件结构和应用场景方面，都存在较大的创新空间。
在国家政策支持与产业资本持续投入的背景下，这一领域仍存在实现技术“领跑”的可能。
未来五年：氧化镓或迎来产业化关键阶段
从产业链角度看，氧化镓的发展将带动多个环节协同升级，逐步形成新的半导体材料生态。随着新能源汽车、可再生能源、电网升级以及深空探测等领域需求不断释放，氧化镓有望成为超宽禁带半导体时代的重要战略材料之一。
可以说，在《十五五规划》所描绘的新材料发展蓝图中，氧化镓正站在技术突破、产业升级与国家战略需求交汇的关键节点。未来五年，随着基础研究持续推进和产业化进程不断加速，氧化镓材料与器件技术或将迎来从实验室走向规模化应用的重要阶段。
