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【国际时事】韩国 ETRI，成功开发出 3kV 级氧化镓材料和元件技术“下一代功率半导体核心”
日期：2024-03-01阅读：231
韩国研究人员开发出了下一代功率半导体氧化镓（Ga2O3）的核心材料和元件工艺技术。
韩国电子通信研究院（ETRI）于本月1日发表了由Moon Jae-Kyung博士领导的研究团队与韩国陶瓷工程技术研究院（KICET）的博士Chung Doo-won团队合作，首次在韩国成功研发了3kV级氧化镓功率半导体金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）器件技术。
韩国政府将电力半导体元件作为"与材料、元件和设备相关的 12 项重大国家战略技术"的其中之一。这一技术应用于移动和量子通信、电动汽车、太阳能和风能发电、电力传输、国防、航空航天、量子计算机等国家产业的核心部件，但目前 95% 以上的电力都依赖国外进口。
ETRI强调，此项技术的本地化对于实现国家战略技术的自主性具有重要意义。
功率半导体MOSFET元件丨资料由ETRI提供
据悉，研究团队成功开发的氧化镓外延材料技术是一种在单晶衬底上生长多层高质量导电薄膜的工艺。
研究团队利用全球广泛期待的金属有机化学气相成长法（MOCVD），成功开发了高质量的β氧化镓外延材料生长技术。该技术能够自由调整外延材料的厚度，从纳米尺寸（nm）到微米尺寸（μm），并且能够广泛调节电子浓度。
ETRI说明，这有助于开发具有不同尺寸电压和电流性能的功率半导体器件，并使该技术更加接近大规模生产。
该研究团队提出，氧化镓器件工艺技术已取得一些成功，这是一种晶圆级集成工艺技术，通过在外延材料衬底上进行微图案化、低损伤蚀刻、沉积和热处理工艺来制造功率半导体器件。
团队表示，本次成功研发的氧化镓外延材料和功率半导体MOSFET器件技术可以将制造成本降低到现有功率半导体的1/3到1/5水平，使韩国能够在下一代电力半导体的高附加值产业中取得主导地位。
未来，如果将这一技术应用于电力传输网络、高速铁路、数据中心、量子计算机、电动汽车等电力消耗大的产业领域，有望获得不俗的节能效果。
Moon Jae-Kyung博士表示：“我认为氧化镓功率半导体能够更早地应用到其他系统里面。” 并且他提到：“正在计划首次将多千伏级氧化镓功率半导体 MOSFET 器件商业化。”
