【会员新闻】重大科研突破 | 镓仁半导体助力深圳平湖实验室团队实现氧化镓光导开关跨越式突破

        近日，深圳平湖实验室第四代半导体团队再获重大进展：继前期成功研发万伏级垂直结构氧化镓光导开关后，团队利用杭州镓仁半导体有限公司（以下简称“镓仁半导体”）生产的国产氧化镓材料，开发出具备超快响应、超高开关比、超万伏耐压能力的Mg掺杂氧化镓光导开关。得益于Mg掺杂引入的深能级补偿效应，该器件耐压突破 220kV/cm，开关比高达 1×10¹¹，关断时间小于1ns，一举刷新纪录，在第四代半导体赛道实现跨越式领跑。

图1 Mg掺杂氧化镓光导开关器件

（图源深圳平湖实验室）

核心突破：Mg掺杂光导开关全面升级

        光导开关是高压直流输电、先进雷达、脉冲功率装置的核心，被称为“高压命脉”。 镓仁半导体继助力深圳平湖实验室实现万伏级垂直结构氧化镓光导开关重大突破后，持续优化掺杂工艺，自主生产出高质量Mg掺杂氧化镓材料，助力首款氧化镓万伏器件光导开关研发成功，三大核心性能实现“质的飞跃”。

图2 Mg掺杂氧化镓光导开关结构及特性

（图源深圳平湖实验室）

1 超万伏耐压，硬扛220kV/cm高压

        得益于Mg掺杂引入的深能级补偿效应，器件可稳定承受220kV/cm以上的超高电场，是名副其实的“扛高压能手”，能在极端高压环境下稳定运行。

2 极低暗态电流，开关比达1×10¹¹量级

        暗态电流是衡量开关性能的核心指标，漏电流越大，损耗越高、稳定性越差。此次Mg掺杂器件实现极低暗态电流，开关比提升至1×10¹¹量级，较目前业界主流水平提升了约两个数量级，彻底解决传统器件“关不紧、漏电多”的痛点。

3 超快响应速度，关断时间<1ns

        除了耐压与低损耗，速度同样关键。Mg掺杂的独特优势，让器件关断时间在小于1ns，配合250ps开启响应，实现“超快开、超快关”，完美适配脉冲功率、先进雷达等对速度极致要求的场景。

硬核支撑：镓仁材料筑牢技术根基

        器件性能的极致突破，根源在于衬底与外延材料的底层品质升级，本次新一代Mg掺杂氧化镓光导开关实现突破性性能跃升，核心依托镓仁半导体全球独家的高端氧化镓材料技术体系

        作为国内氧化镓全产业链自主可控龙头，镓仁半导体是全球首家、也是全球唯一同时掌握8英寸氧化镓单晶衬底量产技术与8英寸氧化镓同质外延生长技术的企业，彻底打破海外在超宽禁带半导体高端材料领域的长期技术垄断。公司于2025年3月全球首发8英寸氧化镓单晶衬底，攻克大尺寸单晶生长核心难题，晶格质量优异、缺陷密度极低，现已实现批量销售出货；2026年3月公司在全球范围内首次实现8英寸氧化镓高质量同质外延生长，补齐大尺寸氧化镓器件产业化关键短板，为高端精密器件研发提供极致材料基底。

        此外，镓仁半导体全力打造“设备-晶体-衬底-外延”产业链，自研“SCIENCE系列”氧化镓专用VB法（垂直布里奇曼法）生长设备。该设备拥有完全自主知识产权，适配多晶面、多尺寸氧化镓单晶生长，实现材料性能与工艺精度的双重领跑。公司实现关键环节100%自主可控，为氧化镓材料产业化、规模化落地提供了坚实保障。

初心使命：深耕国产氧化镓产业化

        镓仁半导体长期深耕第四代氧化镓半导体赛道，专注高端衬底与外延的研发量产。公司紧扣国家“十五五”规划“推动氧化镓产业化发展”的战略部署，坚持产学研深度融合，为国内科研创新、器件产业化提供稳定可靠的国产核心材料。同时积极参与行业标准制定，引领国内氧化镓产业规范化、高端化发展。

        未来，镓仁半导体将继续坚守技术创新初心，深耕氧化镓核心技术研发与产线升级，加快6/8英寸外延片的器件验证与量产线导入，深化产业链协同合作，以硬核技术赋能下游产业升级，为我国半导体产业高质量发展、打造全球氧化镓产业高地贡献镓仁力量！

关于镓仁

        杭州镓仁半导体有限公司是全球领先的氧化镓材料与设备解决方案提供商，专注于超宽禁带半导体领域的技术研发与产业化落地。公司核心产品包括：2-8英寸氧化镓单晶与衬底（其中8英寸为国际首发）、氧化镓垂直布里奇曼法（VB法）长晶设备、氧化镓外延片等，致力于构建 “设备-晶体-衬底-外延” 全链条产品体系，为全球客户提供系统性解决方案。公司在氧化镓领域的相关成果获得人民日报、新华社、科技日报、新浪财经、中国蓝新闻、澎湃新闻等知名媒体专题报道。

        企业荣誉汇总：2023年获评国家级科技型中小企业、浙江省创新型中小企业；2024年获评浙江省专精特新中小企业；2025年获批高新技术企业；2025年获SEMICON CHINA “SEMI可持续发展杰出贡献奖”、九峰山论坛（JFSC）暨化合物半导体产业博览会“聚力同行奖”、浙江省半导体行业“创新活力奖”、第十届“创客中国”浙江省总决赛企业组二等奖、第十届“创客中国”中小企业创新创业大赛全国企业组 500 强、“2024-2025年度半导体材料行业贡献奖”；“8英寸氧化镓单晶及衬底制备实现重大突破”成果入选“2025 年度中国第三代半导体技术十大进展”及浙江省科技厅“2025年度重大科技成果”；2026杭州国际半导体与集成电路产业创新展览会“半导体材料技术创新奖”；在氧化镓领域牵头了2项团体标准草案的制定、参与起草了1项国家标准制定、参与推动了1项团体标准草案的制定；获得浙江省杭州市萧山区“5213”卓越类计划支持，获批建立浙江省企业研究院；取得了质量管理体系认证证书；获得国际国内专利授权20余项（含美、日等多国专利），申请中专利50余项。

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