【专家访谈】“不要跑,但要走得快”:香港科技大学黄文海教授谈氧化镓产业化之路
日期:2026-09-07阅读:42

2026年8月,全球氧化镓领域的专家学者、企业代表与产业人士齐聚美国马里兰州,共同参加第六届国际氧化镓及相关材料研讨会(IWGO 2026)。
从材料生长、外延技术到器件研发与产业化,五天的会议汇聚了来自全球不同地区的最新进展,也让我们看到,氧化镓正从实验室中的前沿研究,逐步走向更加清晰的产业化进程。
但一场会议留下的,并不只有论文、报告与数据。
在IWGO 2026现场,我们与来自不同国家和地区的专家、学者及企业代表交流,听他们谈技术进展、产业化判断,以及对行业未来的期待。这些来自产业一线的声音,或许比单纯的技术指标更能让我们理解:今天的氧化镓产业究竟走到了哪里,又将走向哪里?
我们将这些声音记录下来,留下这个产业迈向下一阶段时的一个切面。让我们从现场出发,听见全球氧化镓产业的声音。

本期,我们邀请香港科技大学黄文海副教授,围绕氧化镓技术进展、器件应用探索以及产业化发展路径,分享他对这一领域未来方向的思考。
本期嘉宾介绍

黄文海是香港科技大学电子及计算机工程副教授,于2004年在美国康奈尔大学取得电子工程及材料科学双学士学位,于2009年获得美国加州大学圣塔芭芭拉分校电子工程博士学位。
黄教授是首批研究氮极性GaN射频器件的研究人员之一。2011年至2013年在美国SEMATECH公司开发了针对大面积III-V/Si单片集成的分子束外延技术。2013年至2019年在日本国家情报通信研究机构(NICT)开发Ga₂O₃功率器件。2019年至2022年在美国马萨诸塞州大学洛厄尔分校担任助理教授。2022年加入香港科技大学。
黄教授著有多篇关于GaN和Ga₂O₃器件技术的特邀综述,在学术会议或论坛上作邀请报告30余次。他的研究工作获得了多项奖项的认可,包括2012年SEMATECH公司卓越奖和2019年NICT个人成就奖,现担任Journal of Materials Research (Springer) 和IEEE Transactions on Electron Devices的编辑。
Q 您这次深度参与了会议——做报告、担任 poster 评委、圆桌嘉宾,还参与了下期会议的相关组织筹备工作。从您的视角来看,这次会议上项目报告的研究进展、氧化镓的未来走向,以及您的整体感受如何?
技术上已经有很大进步,出现了很多新知识:
-铝镓氧(AlGaO)方向:关于长晶、缺陷、相变、相稳定性、铝组分调控、外延等。
-氧化锗(Ge₂O₃)方向:从外延到长单晶都有进展。
-材料方面:过去一两年技术积累丰富了很多。
-器件方面:一些新型氧化镓器件开始在国际舞台上受到关注,大家都会以更高力度推进,特别是在功率器件方面。
整体来看,这次会上出现了很多技术进展。
Q 大家都在踊跃探索新东西,努力把氧化镓做得更好。那对于未来的展望呢?
氧化镓在高功率、高压应用方面有很大前景,这是整个领域的共识——无论是圆桌讨论嘉宾的意见,还是从报告中看到大家集中开发的方向,都离不开对日后功率应用实际贡献的愿景。
Q 参加此次IWGO会议,对您个人的研究有哪些助力?
我是做器件为主的,参加这种会议的重要价值是可以跟做材料的、做理论的同行交流:
从他们的发现中理解器件性能的限制因素,做理论的可分析某些新缺陷的特性与形成机制,做材料测试的可利用新的表征技术(譬如光学方法)观测到一些新的物理现象。
我可以把这些知识总结贯通起来,从更多角度、更深入地理解器件性能。大家在同一个地方、同一个时间,可以交换很多有价值的信息。
Q 您觉得氧化镓领域目前缺少什么?您自己的课题组有什么新方向?
我们这个群体比较缺少应用方面的专家。很多人做理论、材料外延、长晶、器件,但有电力电子应用背景的人很少,几乎没有。我们希望今后有更多的电力电子工程师参与沟通交流,能真正引入功率器件工程师圈子。
我自己的课题组也开始往应用方向稍微推进,我不曾做电路,但会开始关注更多。课题组也会做一些简单的电路验证,不只看单个器件的性能。我们会开始看器件在实际应用场景相关的电路里,能怎样表征、有什么表现,超出单个器件的范围。
Q 所以您现在随着氧化镓材料的发展,更关注落地和应用了,比最初只研究器件结构时更偏向实际应用方向?
对,我开始会有更多这方面的工作。但我的重心还是在器件上,没有完全偏过去。我是想利用电路的手段去做一些器件验证,因为这更切合实际应用场景——做系统或做电路的人,会更能体会到我们这个半导体技术现阶段的水平。
不同领域有不同的技术语言,做器件的有器件的语言,做材料的有材料的语言。做电路的关心的不一定是单个器件性能有多卓越,而是在实际电路操作条件下多个器件组合的总体性能及可靠性。
Q 您提到了可靠性,能展开谈谈吗?
可靠性很重要。但同时我也希望整个领域在所选取的技术路线上能有点共识。否则大家做的事情太多样化,想法都很好,但对于领域最终走向应用,也许需要比较大型的集中力量——不能每个课题组都只看自己很特殊、很新颖的器件。这需要一个收敛的过程。
以氮化镓功率器件为例:大家都知道大概是硅基、横向型器件;外延结构是异质结(AlGaN/GaN);栅设计是结栅,金属接触绝大部分是肖特基;表面钝化工艺也有主流方向。
他们看可靠性时,基本都知道可靠性跟 PN 结栅很有关系,大家集中力度去看,物理机制就出来了。这样看文献时,得到的资讯互相重叠度更高,慢慢就能达到一个标准。
氧化镓离这个还远。当然我们可以各自验证自己感兴趣的器件或材料的可靠性,这些信息也非常有价值。集合起来,希望随着时间推移和领域进步,大家逐步收敛到一个对产业化有意义的设计或技术路线。
比如现在对于p型材料的选材、p型的掺杂方法和p型的应用,大家都有很多想法,这也是还在努力的方向之一。
Q 所以氧化镓目前大家还在各自做研究,没有融合到一起。未来希望多融合,像氮化镓一样形成标准——一听就知道是异质结、在什么衬底上长、怎么做,这样大家就能按方向集中力量做下去,真正产业化落地。是这个意思吗?
对,这种会议就可以促成所需要的对话。集中在一起,大家看到彼此的想法,就很容易有碰撞。
Q 您觉得这次会议的融合度比之前高吗?比如跟两年前柏林的会议相比?
这次会议跟两年前柏林的会议都是行内外专家交流的契机,我觉得融合度差不多。然而也许前年内地去的比较方便,所以当时内地代表比较多。今年几乎没有内地代表,因为还是不太容易来美国。所以内地的工作在国际舞台上,起码在这次会上没有被国际同行更多的了解。
Q 氧化镓会议这次是第六届,12 年了,经历了很多。您有没有什么想跟同行分享的经验?
我觉得做科研需要有耐心,需要时间。以前我的博士导师经常跟我们说:
"Don't run, but walk fast."
(不要去跑,但是得走得快。)
所以不要太急进,要一丝不苟,还要忠于科学;但同时间我们办事得有效率,这样才能在比较合理的资源投放下,达到最大的效果。

