【会员新闻】突破9000V！九峰山实验室刷新氧化镓MOSFET耐压纪录

        氧化镓因其超宽禁带（~4.8 eV）和高击穿电场（~8 MV/cm）特性，被公认为下一代高压功率器件的理想材料。然而，受限于材料与工艺，此前公开报道的氧化镓MOSFET击穿电压多数低于4000V。

器件性能实测：测试系统照片

 

        本次九峰山实验室团队通过双层源场板结构设计，有效调制了器件内部电场分布，成功实现9.02 kV的击穿电压。该器件在V_GS=5V、V_DS=10V条件下正向导通电流达120 μA，充分验证了氧化镓在超高压电力电子领域的巨大应用潜力。

 

器件性能实测照片：击穿曲线

        这一成果的实现，突破了两大关键挑战。

        一是采用国产同质外延片。该器件基于国产同质氧化镓外延材料，成功将击穿电压提升至9.02 kV，为氧化镓在高压、高频领域的应用提供了自主可控的技术方案。

器件结构图

        二是采用非P型异质结构。器件未使用业界常见的P型氧化物方案，仅通过双层场板结构设计，规避了异质界面带来的晶格失配及p型氧化物自身稳定性风险，充分发挥了氧化镓本征的高耐压特性。

MOSFET I-V特性曲线 （a）线性坐标转移特性；（b）半对数坐标转移特性；（c）反向击穿特性曲线

图片数据显示该横向MOSFET在V_GS=5V、V_DS=10V条件下正向导通电流达120μA，击穿电压提升至9.02 kV，验证了该结构对实现超高耐压的有效性。

        从技术突破到自主可控，知识产权布局是关键支撑。据国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心发表的《氧化镓专利技术分析》显示，九峰山实验室在氧化镓器件技术方面已形成深入的知识产权布局，专利申请量位居全球前列，为我国在第四代半导体领域的自主可控提供了有力支撑。

九峰山实验室功率器件研究组

        九峰山实验室始终致力于构建开放的化合物半导体创新生态。目前，实验室已具备氧化镓器件研发与流片能力，对外提供氧化镓衬底与外延片、氧化镓科研级单管销售，以及器件流片服务，助力合作伙伴在第四代半导体赛道上加速创新。