【会员新闻】晶旭半导体硅基异质外延ε-Ga₂O₃压电薄膜实现产业化突破，进入客户验证阶段

        体声波滤波器一直是射频前端内关键器件，是高频率、低损耗，大功率声学滤波器的代表，尤其随着5G应用逐步拓展以来，高频大带宽体声滤波器已从 “可选器件” 转变为 “必选核心器件”，是支撑新一代无线通信、雷达探测、卫星互联网等技术突破的基石。

        区别于国内外传统的ALN技术路线，晶旭半导体公司当前已在氧化镓材料、设计、制造、装备等方面，取得多项原创性突破，获授权国内外发明专利100+余件，关键性能比国外同类产品提升超过20%。

        公司产品聚焦5G/6G通讯、智能物联及精确定位等应用领域，形成氧化镓外延压电材料、基于氧化镓压电薄膜材料形成POI晶圆等具备全球竞争力的产品，是目前国际上唯一一家具备氧化镓基BAW滤波器压电材料自主量产交付能力的企业。

        当前，高性能体声滤波器的核心压电材料以AlN为主，围绕AlN压电材料所形成的滤波器器件结构专利被美、日等国外垄断，形成较高的知识产权壁垒；晶旭半导体通过20多年潜心研究，终在2023年突破了硅基异质外延ε-Ga₂O₃氧化镓压电薄膜压电材料产业化应用瓶颈，实现多现硬件、技术、软件、理论等方面的创新，摆脱对AlN体系的封锁，从底层材料突破国外技术垄断和封锁。

成功自主研发成功国际首台

ε-Ga₂O₃外延MOCVD设备

        晶旭半导体通过自主开发，投入巨大研发资源（人力、物力），成功突破氧化镓在外延腔体内计算流体力学方法辅助腔体流场、热场设计、高温抗氧化加热技术等，形成具体核心专利的生长ε-Ga₂O₃压电薄膜材料的国际首台MOCVD设备，实现高质量ε-Ga₂O₃压电薄膜生长，如：FWHM<0.6°，膜厚均匀性<2%，应力<500 Mpa，材料内部缺陷（C轴取向度>98%，孔隙率<0.1%、位错密度<10⁶ cm⁻²）少于同类压电材料，达到应用可量产化要求。

基于ε-Ga₂O₃压电材料的POI晶圆

        基于高质量的ε-Ga₂O₃压电薄膜材料，晶旭通过核心工艺开发，实现ε-Ga₂O₃压电薄膜材料转移制备，实现体声滤波器结构关键层底电极的加工，形成基于ε-Ga₂O₃压电材料POI晶圆，且整体良率＞97%以上，达到量产化的要求。

        基于ε-Ga₂O₃压电材料的POI晶圆，可满足以下滤波器设计指标要求：

        高频率：2 Ghz~10 Ghz

        大带宽：100 Mhz~1.5 Ghz

        极低的带内插损（单晶材料）：<2 dB

        相较于传统体声滤波器,功率容量提高1倍；

        目前基于ε-Ga₂O₃压电薄膜外延片和POI晶圆，已获得国内下游Fabless、IDM和代工厂的认可，处在逐步导入验证阶段，预计在2026年底实现批量交付；通过近期客户验证数据反馈，基于ε-Ga₂O₃压电材料的滤波器，在损耗，大带宽应用场景优势突出；

        由于我司采用硅基异质外延的方式进行ε-Ga₂O₃压电材料生长，在成本上有极大的优势，相较于传统大带宽压电材料采用掺杂的方式，成本只有其50%左右；同时，外延方式可实现大尺寸ε-Ga₂O₃压电薄膜生长，晶旭半导体预计在2026年底，实现8 inch ε-Ga₂O₃压电材料外延生长，届时成本将进一步降低。