【专利信息】氧化镓专利动态周报(7月第三期):聚焦材料制备、缺陷调控、功率器件与光电应用
日期:2026-07-24阅读:48
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。
本期为栏目第三期,盘点了2026年7月第三周(7月13日—7月19日)公开发布的氧化镓领域相关专利信息。
01 一种β相氧化镓材料原子层沉积过程的模拟分析方法(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,哈尔滨工业大学申请了一项名为“一种β相氧化镓材料原子层沉积过程的模拟分析方法”的专利,申请公布号为CN122392662A,申请号为2026106142047。
专利摘要显示,本发明提供一种β相氧化镓材料原子层沉积过程的模拟分析方法、系统、设备及介质,涉及半导体材料制备技术领域,所述方法包括:构建β相氧化镓材料的超晶格模型,并对超晶格模型进行表面氢钝化处理和结构弛豫优化,得到生长衬底模型;通过固定生长衬底模型的底部原子层位置并定义前驱体材料,得到模拟反应环境;基于模拟反应环境和模拟参数,对原子层沉积过程的多个反应途径进行模拟,得到每个反应途径对应的稳定中间结构;根据每个反应途径对应的稳定中间结构的能量数据,确定β相氧化镓材料在原子层沉积过程中的反应能垒和活化能。本发明解决了传统实验方法难以深入阐释沉积机理的问题,实现了对原子沉积过程的有效模拟分析。
02 基于结终端延伸结构扩展的氧化镓异质结二极管及其制备方法(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,西安电子科技大学申请了一项名为“基于结终端延伸结构扩展的氧化镓异质结二极管及其制备方法”的专利,申请公布号为CN122395963A,申请号为2026105400728。
专利摘要显示,本发明公开了一种基于结终端延伸结构扩展的氧化镓异质结二极管及其制备方法,主要解决目前氧化镓异质二极管的结终端延伸结构边缘电场集中以及器件稳定性差的问题。其器件包括Ti/Au金属层、n+β-Ga₂O₃衬底、n-β-Ga₂O₃外延层、主结层、结终端延伸层、终端斜面扩展层、钝化层及Ni/Au金属层。该结终端延伸层位于主结层的下面,终端斜面扩展层位于主结层和结终端延伸层的一侧,三者构成复合终端结构,用于缓解阳极金属边缘的电场集中;该钝化层位于复合终端结构的上面,用于扩展器件内部的电场分布;该结终端延伸层和终端斜面扩展层的斜面角度可缩小或扩大。本发明峰值电场低,界面特性好,电学性能稳定,可用作功率器件。
03 一种室温制备非晶氧化镓光电突触器件方法及应用(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,山东第一医科大学(山东省医学科学院)申请了一项名为“一种室温制备非晶氧化镓光电突触器件方法及应用”的专利,申请公布号为CN122396100A,申请号为2026105104419。
专利摘要显示,本发明属于半导体器件技术领域,具体涉及一种室温制备非晶氧化镓光电突触器件方法及应用。采用室温溅射在栅绝缘介质层上形成非晶氧化镓沟道并通过调控磁控溅射功率使非晶氧化镓层具有适于产生持续光电导和突触响应的氧空位浓度。所述器件在254nm紫外脉冲照射下产生突触后电流,可用于紫外照射皮肤损伤感知模拟和痛觉敏化模拟;还可将声音数据转换为耳蜗图并进一步转换为突触后电流特征,用于鼾声识别。该方案兼具室温制备、低能耗、光电突触功能完整和面向医疗健康监测的信息处理能力。
04 用于水下日盲光通信的柔性纤维氧化镓探测器(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,浙江理工大学嵊州创新研究院有限公司;浙江理工大学申请了一项名为“用于水下日盲光通信的柔性纤维氧化镓探测器”的专利,申请公布号为CN122384973A,申请号为2026104941806。
专利摘要显示,本发明公开了用于水下日盲光通信的柔性纤维氧化镓探测器,属于光电探测与水下光通信技术领域,解决了现有水下光电探测器柔性差、弯曲易失效、探测存在盲区、工作稳定性差及抗干扰能力低等问题。本发明探测器以柔性碳纤维为基底,原位生长氧化镓纳米柱阵列制备成工作电极,具备1000次反复弯曲性能稳定、360°全向探测无死角、水下连续工作1.5小时无衰减的核心优势。关键制备过程包括碳纤维清洗、硝酸镓溶液浸泡、水热反应、退火成型、器件组装与测试。利用本发明器件采集的I-t数据,以光、暗电流信号匹配数字信号并查询ASCII码表,可实现水下日盲紫外光通信,其系统适配水下复杂变化环境,具有柔性好、可全向探测、稳定性高、抗干扰能力强的特点。
05 一种氧化镓MOSFET复合栅介质形成方法及器件(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,蓉稼(成都)半导体有限公司申请了一项名为“一种氧化镓MOSFET复合栅介质形成方法及器件”的专利,申请公布号为CN122395995A,申请号为2026104811412。
专利摘要显示,本发明涉及半导体器件技术领域,具体涉及一种氧化镓MOSFET复合栅介质形成方法及器件,其技术要点为:提供具有氧化镓沟道层的半导体衬底结构;在氧化镓衬底上进行离子注入,形成源极区和漏极区以及功能区;在离子注入完成后,在氧化镓沟道层表面形成第一超薄界面调控层;对形成有第一超薄界面调控层的氧化镓衬底进行高温退火处理;在高温退火处理完成后,在第一超薄界面调控层上形成第二主栅介质层,第一超薄界面调控层与第二主栅介质层构成复合栅介质结构;在第二主栅介质层上形成栅极电极,得到氧化镓沟道MOSFET,实现了高温激活工艺与高质量栅介质的兼容集成,显著提升了氧化镓MOSFET的界面质量与器件可靠性。
06 一种氧化镓p-n结及其制备方法与应用(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,香港科技大学(广州)申请了一项名为“一种氧化镓p-n结及其制备方法与应用”的专利,申请公布号为CN122396219A,申请号为2026104772776。
专利摘要显示,本发明提供了一种氧化镓p-n结及其制备方法与应用,制备方法包括:在n型β-Ga₂O₃衬底或p型β-Ga₂O₃衬底上,原位生长n型β-Ga₂O₃层和/或p型β-Ga₂O₃层;再制备电极,得到氧化镓p-n结;制备p型β-Ga₂O₃衬底与p型β-Ga₂O₃层时,以Te源与Mg源作为p型掺杂源;外延层中n型β-Ga₂O₃层与p型β-Ga₂O₃层的总层数不低于两层时,控制n型β-Ga₂O₃层与p型β-Ga₂O₃层在同一MOCVD反应腔中。所述制备方法能够实现氧化镓p-n结的制备,得到的氧化镓p-n结中,界面处缺陷密度较低,使氧化镓p-n结表现出优良的整流行为、较高的击穿电压与优异的稳定性。
07 一种含高阻氧化镓薄层的氧化镓功率晶体管及其制备方法(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,西安电子科技大学申请了一项名为“一种含高阻氧化镓薄层的氧化镓功率晶体管及其制备方法”的专利,申请公布号为CN122395994A,申请号为2026104712864。
专利摘要显示,本发明公开了一种含高阻氧化镓薄层的氧化镓功率晶体管及其制备方法,属于氧化镓晶体管技术领域,从下至上依次包括:衬底、缓冲层、导电沟道层、高阻氧化镓薄层、栅介质层和栅极,所述栅极的两侧连接源极和漏极,所述源极和漏极与所述导电沟道层形成电连接,所述高阻氧化镓薄层的电阻率高于所述导电沟道层的电阻率。本发明的氧化镓功率晶体管有效抑制了电子从沟道层向栅极泄漏,从而直接降低了栅泄漏电流,提升了栅极的介电可靠性和氧化镓功率晶体管长期工作的稳定性。
08 一种高耐压氧化镓反向阻断器及其制备方法(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,西安电子科技大学申请了一项名为“一种高耐压氧化镓反向阻断器及其制备方法”的专利,申请公布号为CN122395980A,申请号为2026104644960。
专利摘要显示,本发明公开了一种高耐压氧化镓反向阻断器及其制备方法,包括:Ga₂O₃衬底层;Ga₂O₃外延层,位于Ga₂O₃衬底层上;n+重掺杂离子注入区,位于器件源极区域的Ga₂O₃外延层内;源极,位于n+重掺杂离子注入区上,且与n+注入区接触;其中,源极与n+重掺杂离子注入区之间形成欧姆接触;漏极,位于器件漏极区域的Ga₂O₃外延层上;漏极与Ga₂O₃外延层之间形成肖特基接触;或,漏极,位于器件漏极区域的P型氧化物层上,P型氧化物层位于Ga₂O₃外延层上;其中,漏极与P型氧化物层之间形成欧姆接触;栅极,位于源极与漏极之间的器件栅极区域的Ga₂O₃外延层上;其中,栅极与Ga₂O₃外延层之间形成肖特基接触。
09 一种具有高掺杂埋层的氧化镓二极管及其制备方法(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,西安电子科技大学申请了一项名为“一种具有高掺杂埋层的氧化镓二极管及其制备方法”的专利,申请公布号为CN122395968A,申请号为2026104632253。
专利摘要显示,本发明公开了一种具有高掺杂埋层的氧化镓二极管及其制备方法,属于宽禁带半导体技术领域。本发明氧化镓二极管由下到上依次包括阴极、高掺杂n+型氧化镓衬底、氧化镓外延漂移区和肖特基阳极,所述氧化镓外延漂移区的内部设有局部高掺杂埋层,所述局部高掺杂埋层位于肖特基阳极的正下方;所述局部高掺杂埋层的上表面与肖特基阳极之间设有预设厚度的缓冲间距,所述缓冲间距对应的区域为与氧化镓外延漂移区主体掺杂浓度一致的低掺杂区域;所述局部高掺杂埋层的掺杂浓度大于氧化镓外延漂移区的背景掺杂浓度,且小于高掺杂n+型氧化镓衬底的掺杂浓度。本发明二极管兼具高耐压和低导通电阻的性能。
10 一种具有P型调控区的纵向逆导型氧化镓场效应晶体管(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,电子科技大学申请了一项名为“一种具有P型调控区的纵向逆导型氧化镓场效应晶体管”的专利,申请公布号为CN122396003A,申请号为2026104511668。
专利摘要显示,本发明属于功率半导体技术领域,涉及一种具有P型调控区的纵向逆导型氧化镓场效应晶体管。本发明在零偏压时,栅极金属与P型调控区共同耗尽鳍型导电沟道,实现器件常关并提高阈值电压;正向阻断时,P型调控区与氧化镓漂移区形成的PN结耗尽区扩展并相互交叠,屏蔽高电场对鳍型沟道拐角和续流二极管金属边缘的影响,提高器件击穿电压;正向导通时,鳍型沟道侧壁形成电子积累层,且P型调控区的耗尽作用允许采用更高掺杂浓度,从而提高器件电流能力和降低导通电阻;反向续流时,二极管区域与氧化镓形成低势垒的金半接触,随反向偏压增加,二极管区域的PN结提供额外的导电路径,进一步降低导通电阻和提高电流能力。
11 一种铟镓锌氧化物薄膜晶体管及其制备方法和应用(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,华南理工大学申请了一项名为“一种铟镓锌氧化物薄膜晶体管及其制备方法和应用”的专利,申请公布号为CN122396015A,申请号为2026104084102。
专利摘要显示,本发明公开了一种铟镓锌氧化物薄膜晶体管及其制备方法和应用。本发明的铟镓锌氧化物薄膜晶体管的组成包括衬底、有源层、栅绝缘层、栅极、介质层、钝化层、源极和漏极,有源层包含至少1个氧化锌-氧化铟-氧化镓复合层结构,氧化锌-氧化铟-氧化镓复合层结构的组成包括层叠设置的氧化锌层、氧化铟层和氧化镓层,介质层完全覆盖有源层、栅绝缘层和栅极,源极贯穿介质层,且与衬底接触,漏极贯穿介质层,且与衬底接触。本发明的铟镓锌氧化物薄膜晶体管具有迁移率高、PBTS稳定性优异、NBITS稳定性好等优点,适配高分辨率、高刷新率的显示面板的响应需求,适合进行大规模工业化生产和应用。
12 一种具有梯度栅介质结构的氧化镓器件及其制备方法(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,中山大学申请了一项名为“一种具有梯度栅介质结构的氧化镓器件及其制备方法”的专利,申请公布号为CN122396025A,申请号为2026103313797。
专利摘要显示,本发明公开一种具有梯度栅介质结构的氧化镓器件及其制备方法,涉及半导体技术,针对短沟道器件性能不足的问题提出本方案。氧化镓外延层上铺设有梯度介质层和梯度栅极层;梯度介质层用于调控栅下电场分布和栅-沟道耦合能力;梯度介质层的介电常数分段式梯度变化,由靠近源极层的一侧向漏极层递增;梯度栅极层用于调控沟道表面势分布;梯度栅极层的功函数分段式梯度变化,由靠近源极层的一侧向漏极层递减。其优点在于,实现对沟道电势分布和栅下电场分布的协同调控。能减弱漏极电压对沟道势垒的调制作用,降低沟道长度调制效应和输出电导,改善器件的电流饱和特性;降低栅漏边缘处电场峰值,减弱电场集中现象,尤其适用于短沟道尺寸下的器件。
13 一种利用HVPE生长β相氧化镓薄膜的系统及方法(7.17发布)
国家知识产权局信息显示,苏州燎塬半导体有限公司申请了一项名为“一种利用HVPE生长β相氧化镓薄膜的系统及方法”的专利,申请公布号为CN122406183A,申请号为2026106933880。
专利摘要显示,本发明公开了一种利用HVPE生长β相氧化镓薄膜的系统及方法,属于半导体外延技术领域,所述系统为六温区卧式管式炉,主要包括衬底托、气体缓冲件、第一石英管、3条进气通道、镓舟、第二石英管以及排气口;镓舟设于第二温区,衬底托置于第五温区,3条进气通道分别通入氯化氢、氧气与氮气;衬底托采用镂空结构,衬底倒置放置、生长面朝下,预反应生成的氧化镓颗粒可在重力作用下自然下落;气体缓冲件设置在第四温区,抑制气相预反应。本发明提供的β相氧化镓薄膜的生长方法,通过调控温度、气体流量、生长时间等参数,稳定制备β相氧化镓薄膜。本发明可有效减少氧化镓外延层中位错、多晶缺陷,提升薄膜结晶质量与均匀性,衬底托可适配多规格衬底,多层结构可提高单炉产量,工艺简便可控,利于β相氧化镓薄膜产业化应用。
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材料在其他领域的应用,供读者参考。
01 一种IZO陶瓷靶材及其制备方法和应用(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,福建阿石创新材料股份有限公司申请了一项名为“一种IZO陶瓷靶材及其制备方法和应用”的专利,申请公布号为CN122380806A,申请号为2026106060121。
专利摘要显示,本发明提供了一种IZO陶瓷靶材及其制备方法和应用。本发明提供的IZO陶瓷靶材,包括基体氧化物和掺杂金属氧化物;所述基体氧化物为氧化铟和氧化锌,所述掺杂金属氧化物为氧化钛、氧化锆、氧化铪、氧化锡或氧化镓;所述基体氧化物和掺杂金属氧化物的质量比为(93~108):(0.01~1.0)。本发明通过引入掺杂金属氧化物掺杂基体氧化物,从微观上强化了非晶网络结构、精确调控了载流子行为,从而展宽光学带隙,有效减小对光波的本征吸收;并通过控制掺杂金属氧化物的加入量,使得引入的微量掺杂离子可以有效钝化体内及界面缺陷,提高致密化,从而减小表面散射和体散射,进一步提高了可见光透过率。
02 一种反式钙钛矿电池及其制备方法(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,仁烁光能(苏州)有限公司;仁烁光能(常熟)有限公司;江苏仁烁光伏技术有限公司申请了一项名为“一种反式钙钛矿电池及其制备方法”的专利,申请公布号为CN122396143A,申请号为2026105150493。
专利摘要显示,本发明提供一种反式钙钛矿电池及其制备方法,电池包括依次层叠设置的透明底电极层、空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层、缓冲层、阻挡层以及背电极层;所述电子传输层为富勒烯层或富勒烯衍生物层;所述缓冲层为透明导电氧化物层;所述阻挡层为铝掺杂氧化镓层,所述铝掺杂氧化镓层中的铝原子含量为3%~10%;所述背电极层包括透明顶电极层,所述透明顶电极层位于所述铝掺杂氧化镓层之上。通过在富勒烯系电子传输层/透明导电氧化物层/透明顶电极层之间采用铝掺杂氧化镓层,可将器件的效率和稳定性同步显著提升;允许采用更大的阻挡层厚度,降低了对膜层形成工艺的控制难度,增强了方案的产业可行性。
03 一种微米级氧化镓粉体及其制备方法和应用(7.14发布)
国家知识产权局信息显示,中国人民解放军国防科技大学申请了一项名为“一种微米级氧化镓粉体及其制备方法和应用”的专利,申请公布号为CN122380432A,申请号为202510050147X。
专利摘要显示,本发明公开了一种微米级氧化镓粉体及其制备方法和应用,该粉体的制备方法包括:将镓盐与水混合,搅拌,得到镓离子溶液,在搅拌条件下调节溶液的pH值≤6,进行水热反应,得到氧化镓前驱体,煅烧,得到微米级氧化镓粉体。本发明制备的微米级氧化镓粉体,具有优异的宽频反射性能和稳定性,太阳光反射比达到了93.4%,在中波红外波段平均反射率达到了68.4%,可显著提升户外降温性能,而且可以高效反射紫外线,进一步强化降温性能,同时在高温、紫外、酸碱等恶劣环境下能保持良好的物理和化学性质,可作为填料广泛用于制备各种隔热涂料,特别是,在应用中表现出较长的使用寿命,且在恶劣的气候条件下表现出更加优异的适用性。
04 半导体装置及半导体装置的制造方法(7.17发布)
国家知识产权局信息显示,株式会社半导体能源研究所申请了一项名为“半导体装置及半导体装置的制造方法”的专利,申请公布号为CN122423323A,申请号为202480081348X。
专利摘要显示,提供一种通态电流大的半导体装置。半导体装置包括第一导电层、第一导电层上的第一绝缘层、第一绝缘层上的第二导电层、氧化物层、氧化物层上的第一氧化物半导体层、第一氧化物半导体层上的第二氧化物半导体层、第二氧化物半导体层上的第二绝缘层以及第二绝缘层上的第三导电层。第一导电层包括第一凹部。第一绝缘层及第二导电层在与第一凹部重叠的位置上包括第一开口部。第一氧化物半导体层在第一开口部内夹着氧化物层对置于第一绝缘层。第三导电层在第一开口部内夹着第二绝缘层对置于第一氧化物半导体层。氧化物层包含氧化镓。第一氧化物半导体层包含氧化铟。第二氧化物半导体层包含镓和铟中的一方或双方。

