行业标准
专利

【专利信息】氧化镓专利动态周报(7月第二期):覆盖外延、器件、掺杂及应用,多领域技术创新持续活跃

日期:2026-07-17阅读:87

前言

        为进一步加强氧化镓产业信息交流,帮助产业各方及时了解行业技术发展动态,亚洲氧化镓联盟特别推出“氧化镓专利信息周报”栏目,持续整理并发布近一周内公开的氧化镓领域专利申请信息及技术进展。

        专利作为技术创新成果的重要体现,能够反映产业链各环节的研发方向和技术布局。本栏目将围绕晶体生长、材料制备、缺陷调控、器件开发、工艺优化及应用拓展等方向,汇总行业内相关专利信息,为企业、高校及科研机构提供技术趋势参考,助力产业各方把握氧化镓领域创新动向,共同推动产业发展。

        本期为栏目第二期,盘点了2026年7月第二周(7月6日—7月12日)公开发布的氧化镓领域相关专利信息。

 

一种基于非对称电极结构的柔性非晶氧化镓日盲紫外探测器及其制备方法与应用(7.7发布)

        国家知识产权局信息显示,上海大学申请了一项名为“一种基于非对称电极结构的柔性非晶氧化镓日盲紫外探测器及其制备方法与应用”的专利,申请公布号为CN122349256A,申请号为2026102337741。

        专利摘要显示,本发明涉及一种基于非对称电极结构的柔性非晶氧化镓日盲紫外探测器及其制备方法与应用,该日盲紫外探测器包括柔性衬底,所述柔性衬底上表面设置有非晶氧化镓薄膜层,所述非晶氧化镓薄膜层上表面设置有非对称叉指电极,所述非对称叉指电极与非晶氧化镓薄膜层形成欧姆接触。其制备方法如下:采用磁控溅射法,选择适当的溅射功率,在处理后的柔性衬底上制备a-Ga₂O₃薄膜层;随后在a-Ga₂O₃薄膜层上采用电子束蒸发法或磁控溅射法,制备非对称叉指电极。与现有技术相比,本发明通过低成本,简单的实验方法,得到了具有自供电、在弯曲状态下能够良好工作的紫外探测器。

 

一种插入铝镓氧缓冲层提高β氧化镓外延层质量的方法(7.7发布)

        国家知识产权局信息显示,郭园园申请了一项名为“一种插入铝镓氧缓冲层提高β氧化镓外延层质量的方法”的专利,申请公布号为CN122344707A,申请号为2025100086975。

        专利摘要显示,本发明涉及半导体材料薄膜外延领域,具体公开了一种插入铝镓氧缓冲层提高β氧化镓外延层质量的方法,包括以下步骤:将蓝宝石衬底分别浸入丙酮与无水乙醇中,各10分钟,进行初步清洗,然后,将其置于超声清洗机中,30℃下清洗20分钟,取出后,用去离子水冲洗并用氮气枪吹干;本发明通过采用磁控溅射法在蓝宝石衬底上生长铝镓氧缓冲层,并在铝镓氧缓冲层上用氢化物气相沉积法(HVPE)生长出氧化镓外延层,实验将插入铝镓氧缓冲层得到的氧化镓外延层进行表征,实验结果表明,在铝镓氧缓冲层的生长条件下,氧化镓外延层的应力值更小,并且,随着氧化镓外延层中张应力的降低,样品的晶体质量显著提高。

 

一种氧化镓LPCVD外延反应室及氧化镓薄膜制备方法(7.10发布)

        国家知识产权局信息显示,中电科第三代半导体技术创新(湖南)有限公司申请了一项名为“一种氧化镓LPCVD外延反应室及氧化镓薄膜制备方法”的专利,申请公布号为CN122358319A,申请号为2026106924330。

        专利摘要显示,本发明公开了一种氧化镓LPCVD外延反应室及氧化镓薄膜制备方法,反应室包括嵌套设置的金属外腔和生长室;生长室底部中心设有镓源炉,金属镓放置在镓源炉内,镓源炉外侧以及金属外腔与生长室之间均有电阻丝,以实现生长室和镓源炉加热至预设的反应温度;生长室顶部设有喷淋装置和多组传动组件,且多组传动组件均匀环绕在喷淋装置外周;喷淋装置分别连接多根进气管,以用于输送工艺所需的气体;传动组件用于吸附衬底,并带动衬底在生长室内旋转。本发明具有原理简单、操作便捷、可靠性高等特点,通过惰性气体形成气幕,避免镓蒸气与氧源过早混合反应,减少工艺气体沿程损耗及预反应,有效提升工艺原料利用效率,降低成本,提升外延反应质量。

 

一种SiC衬底MOCVD氧化镓外延片(7.10发布)

        国家知识产权局信息显示,北京昌龙智芯半导体有限公司申请了一项名为“一种SiC衬底MOCVD氧化镓外延片”的专利,申请公布号为CN122373427A,申请号为2026105690608。

        专利摘要显示,本发明公开了一种SiC衬底MOCVD氧化镓外延片,属于宽禁带半导体外延材料制备技术领域。该外延片自下而上依次包括碳化硅衬底、β-Ga₂O₃碳吸杂层和β-Ga₂O₃漂移层,β-Ga₂O₃碳吸杂层的碳浓度与β-Ga₂O₃漂移层的碳浓度之比不小于100,形成碳浓度递减梯度;β-Ga₂O₃漂移层内包含周期性分布的退火修复界面。制备方法采用前驱体时空分离交替供气模式生长β-Ga₂O₃漂移层,并周期性插入原位闪速退火步骤。三级碳净化机制从碳的源头生成、缺陷复合体形成和累积稳定化三个阶段协同去碳,解决了MOCVD生长超厚漂移层时有机金属前驱体碳污染导致载流子补偿比不可控的技术瓶颈。

 

一种基于n面蓝宝石衬底的氧化镓外延结构及其应用(7.10发布)

        国家知识产权局信息显示,南京邮电大学、南京邮电大学南通研究院有限公司申请了一项名为“一种基于n面蓝宝石衬底的氧化镓外延结构及其应用”的专利,申请公布号为CN122373693A,申请号为2026105461261。

        专利摘要显示,本发明属于半导体薄膜材料生长技术与光电器件技术领域,公开了一种基于n面蓝宝石衬底的氧化镓外延结构及其在制作光电半导体器件或器件阵列中的应用。所述氧化镓外延结构包括衬底和衬底上的Ga₂O₃层,衬底即蓝宝石层,为(11-23)取向的单晶蓝宝石即n面蓝宝石。基于该氧化镓外延结构所制备的双模器件可在不同偏压下实现可逆功能切换:低偏压下具备高灵敏、快速响应的光电探测性能;高偏压下展现显著的持续光电导效应,可用来模拟类脑的神经突触特性。本发明结构设计简洁、工艺可控,可在单一器件中同时实现高性能紫外光电探测与突触神经网络功能,有效提升器件的集成度与应用灵活性,适用于紫外成像、光通信及智能感知等领域。

 

一种基于多源热阻蒸镀制备稀土氧化物/氧化镓磁电阻复合薄膜的方法(7.10发布)

        国家知识产权局信息显示,昆明理工大学申请了一项名为“ 一种基于多源热阻蒸镀制备稀土氧化物/氧化镓磁电阻复合薄膜的方法”的专利,申请公布号为CN122358125A,申请号为2026105375783。

        专利摘要显示,本发明公开了一种基于多源热阻蒸镀制备稀土氧化物/氧化镓磁电阻复合薄膜的方法。该方法包括:提供至少两种蒸镀原料,每种原料独立选自核壳结构稀土氧化物/氧化镓复合颗粒或分别独立包装的稀土氧化物前驱体粉末与液态金属镓匀质混合悬浊液;对衬底预处理后,将至少两种蒸镀原料分别置于多套蒸发舟内,采用依次蒸镀或共蒸镀方式形成湿膜;最后在富氧条件下进行闪烧处理得到复合薄膜。其中,依次蒸镀可获得多层不同组分薄膜;共蒸镀可获得单层混合组分薄膜。本发明通过多源热阻蒸镀灵活调控薄膜的组分、厚度及界面结构,能够制备单层混合组分薄膜或多层薄膜,扩展了磁电阻功能材料的设计维度,且工艺稳定、设备成本低,适用于规模化生产。

 

一种制备具有磁电阻效应的稀土氧化物/氧化镓多晶薄膜的方法(7.10发布)

        国家知识产权局信息显示,昆明理工大学申请了一项名为“一种制备具有磁电阻效应的稀土氧化物/氧化镓多晶薄膜的方法”的专利,申请公布号为CN122358124A,申请号为2026105374672。

        专利摘要显示,本发明公开了一种制备具有磁电阻效应的稀土氧化物/氧化镓多晶薄膜的方法。该方法包括:准备蒸镀原料,所述蒸镀原料为具有核壳结构的稀土氧化物/氧化镓复合颗粒,其内核为化学组成为La1-xCaxTmO3,的稀土氧化物前驱体粉末;对衬底进行预处理;将复合颗粒置于热阻蒸镀仪的蒸发舟内,使蒸镀原料熔化蒸发沉积于衬底表面形成湿膜;最后在氧浓度50%~95%的富氧条件下进行闪烧处理,得到多晶薄膜。本发明采用单一核壳结构复合颗粒作为蒸镀源,实现了稀土氧化物与氧化镓的协同蒸发,解决了多组元材料成分分馏及蒸发源爆裂喷溅问题,所得薄膜结晶质量高、磁电阻效应显著,且设备简单、成本低,利于规模化生产。

 

一种Ce掺杂氧化镓薄膜及其制备方法与应用(7.10发布)

        国家知识产权局信息显示,山东大学、山东大学(齐河)新材料与智能装备研究院申请了一项名为“一种Ce掺杂氧化镓薄膜及其制备方法与应用”的专利,申请公布号为CN122358152A,申请号为2026105054975。

        专利摘要显示,本发明属于半导体器件或闪烁器件技术领域,具体涉及一种Ce掺杂氧化镓薄膜及其制备方法与应用,制备方法包括如下步骤:对蓝宝石衬底清洁处理;将乙酰丙酮镓和乙酰丙酮铈混合溶解于水中,并加入盐酸促进溶解,得到沉积溶液;以惰性气体为载气,氢气为还原气,将沉积溶液以脉冲方式供给,超声雾化后输送到蓝宝石衬底表面,在550~650℃沉积Ce掺杂氧化镓薄膜;所述脉冲方式供给为供料设定时间后,停止供料10~50s,停止供料期间持续通入载气。本发明通过化学气相沉积法制备Ce掺杂Ga₂O₃薄膜,可以有效解决传统固相掺杂方法易导致的成分偏析、难以实现均匀掺杂等问题。

 

一种基于氧化镓晶体管和氧化铪锆沟槽电容器的铁电存储器件(7.10发布)

        国家知识产权局信息显示,南京理工大学申请了一项名为“一种基于氧化镓晶体管和氧化铪锆沟槽电容器的铁电存储器件”的专利,申请公布号为CN122373358A,申请号为2026103839904。

        专利摘要显示,本发明公开了一种基于氧化镓晶体管和氧化铪锆沟槽电容器的铁电存储器件。该器件铁电存储器件包括至少1024个独立的存储单元,且所述存储单元均设置在同一片氧化镓衬底上,相邻存储单元之间由 Al₂O₃ 绝缘层进行电学隔离。每个存储单元包含一个氧化镓晶体管、一个铁电电容器以及两者之间的Ru金属互连层(即1T1C结构)。氧化镓晶体管包括设置在所述氧化镓衬底上的n型掺杂氧化镓外延层,以及形成于所述外延层上的非连续  Al₂O₃  栅介质层、栅极、漏极和源极。所述铁电电容器设置在氧化镓衬底中的圆形沟槽内,其自靠近沟槽内壁表面向内依次包括底电极、Hf0.5Zr0.5O2 铁电薄膜和顶电极。本发明实现了存储器件的微型化、高密度集成和高可靠性,特别适用于高温等严苛环境下的非易失性数据存储应用。

 

 

        除专注于氧化镓材料半导体方面相关的专利外,本周还有部分专利涉及氧化镓作为功能材料在其他领域的应用,供读者参考。

 

一种IGZO阻挡层材料及制备方法和薄膜晶体管(7.10发布)

        国家知识产权局信息显示,先导薄膜材料(广东)有限公司申请了一项名为“一种IGZO阻挡层材料及制备方法和薄膜晶体管”的专利,申请公布号为CN122373862A,申请号为2026104977210。

        专利摘要显示,本申请属于晶体管技术领域,尤其涉及一种IGZO阻挡层材料及制备方法和薄膜晶体管;本申请提供的一种IGZO阻挡层材料,改进了IGZO中氧化铟、氧化镓以及氧化锌的配比,将In、Ga、Zn原子比为1:(2~4):(5~7)的IGZO薄膜作为IGZO沟道层的阻挡层应用,利用与IGZO沟道层同种氧化物体系以及IGZO薄膜中高含量Ga和Zn的优势,可以减少阻挡层和IGZO沟道层之间的界面缺陷,并改善载流子浓度和薄膜方阻,提高薄膜晶体管的性能,避免短路或无法正常驱动等事故发生,是高性能的IGZO阻挡层材料;解决了薄膜晶体管的阻挡层材料性能较低的技术问题。

 

一种利用In3+掺杂调控SrGa2O4:Dy3+荧光粉发光性能的方法(7.10发布)

        国家知识产权局信息显示,安阳师范学院、安阳工学院申请了一项名为“一种利用In3+掺杂调控SrGa2O4:Dy3+荧光粉发光性能的方法”的专利,申请公布号为CN122357136A,申请号为2026104965336。

        专利摘要显示,本发明公开一种利用In3+掺杂调控SrGa2O4:Dy3+荧光粉发光性能的方法,包括以下步骤:一、根据符合化学式:Sr1-xGa2-yO4:xDy3+,yIn3+的摩尔比分别称取碳酸锶、氧化镓、氧化镝和氧化铟作为原料。二、将上述称好的原料放入玛瑙研钵,滴入酒精辅助研磨,保证样品充分混合。三、将混合均匀后的原料倒入氧化铝坩埚,盖上盖子,放入马弗炉中,在空气氛围下加热至1400 ℃恒温烧结10 h。四、恒温烧结结束后,冷却至室温。五、将冷却后的样品取出,研磨,用200 目筛子过筛处理,即可获得In3+与Dy3+共掺杂的SrGa₂O4黄色荧光粉。本方法制备的荧光粉的发光强度与荧光寿命均有明显提升。

 

一种从废弃发光二极管中回收镓金属的方法(7.10发布)

        国家知识产权局信息显示,清华大学申请了一项名为“一种从废弃发光二极管中回收镓金属的方法”的专利,申请公布号为CN122357898A,申请号为2026102626281。

        专利摘要显示,本发明公开了一种从废弃发光二极管中回收镓金属的方法。本发明通过闪速焦耳热处理废弃发光二极管,实现废弃发光二极管中的氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)转化为氧化镓(Ga₂O₃),并进一步转变为镓酸钠(NaGaO₂),进而提高镓金属浸出率。该过程处理时间从传统工艺的数小时缩短至110秒,能耗较传统工艺降低50%以上,镓浸出率可达90%以上,该方法具有高效、低能耗、绿色环保等特点,能够实现废弃发光二极管中镓元素的高效回收利用,为镓资源的规模化低成本开发提供了全新的技术路径。