第四代半導體材料氧化鎵研究與展望

1、 第四代半導體的發(fā)展背景

隨著量子信息、人工智能等高新技術的發(fā)展，半導體新體系及其微電子等多功能器件技術也在更新迭代。雖然前三代半導體技術持續(xù)發(fā)展，但也已經(jīng)逐漸呈現(xiàn)出無法滿足新需求的問題，特別是難以同時滿足高性能、低成本的要求。此背景下，人們將目光開始轉向擁有小體積、低功耗等優(yōu)勢的第四代半導體。第四代半導體具有優(yōu)異的物理化學特性、良好的導電性以及發(fā)光性能，在功率半導體器件、紫外探測器、氣體傳感器以及光電子器件領域具有廣闊的應用前景。

2、半導體材料的發(fā)展歷程

第一代半導體材料：以硅(Si)、鍺(Ge)為代表

第一代的半導體材料以硅材料為主占絕對的統(tǒng)治地位。目前，半導體器件和集成電路仍然主要是用硅晶體材料制造的，硅器件構成了全球銷售的所有半導體產(chǎn)品的95％以上。第一代半導體應用場景十分廣泛，從尖端的CPU、GPU、存儲芯片，再到各種充電器中的功率器件都可以做。雖然在某些領域的性能方面表現(xiàn)不佳，但還有性價比助其占據(jù)市場。

第二代半導體材料：以砷化鎵(GaAs)、磷化銦 (InP)為代表

隨著以光通信為基礎的信息高速公路的崛起和社會信息化的發(fā)展，以砷化鎵、磷化銦為代表的第二代半導體材料嶄露頭角，并顯示出其巨大的優(yōu)越性。砷化鎵和磷化銦半導體激光器成為光通信系統(tǒng)中的關鍵器件，同時砷化鎵高速器件也加速了光纖及移動通信新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。主要應用領域為光電子、微電子、微波功率器件等。

第三代半導體材料：以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）為代表

第三代半導體材料的興起，是以氮化鎵材料P型摻雜的突破為起點，以高效率藍綠光發(fā)光二極管和藍光半導體激光器的研制成功為標志的，它具備高擊穿電場、高熱導率、高電子飽和速率及抗強輻射能力等優(yōu)異性能，更適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率電子器件，是固態(tài)光源和電力電子、微波射頻器件的“核芯”。

在半導體照明、新一代移動通信、能源互聯(lián)網(wǎng)、高速軌道交通、新能源汽車、消費類電子等領域有廣闊的應用前景，有望突破傳統(tǒng)半導體技術的瓶頸，與第一代、第二代半導體技術互補，對節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)轉型升級、催生新的經(jīng)濟增長點將發(fā)揮重要作用。

第四代半導體材料：以氧化鎵(Ga₂O₃)為代表

目前具有發(fā)展?jié)摿Τ蔀榈谒拇雽w技術的主要材料體系主要包括：窄帶隙的銻化鎵、銦化砷化合物半導體；超寬帶隙的氧化物材料；其他各類低維材料如碳基納米材料、二維原子晶體材料等。

作為新型的寬禁帶半導體材料，氧化鎵（Ga₂O₃）由于自身的優(yōu)異性能，憑借其比第三代半導體材料SiC和GaN更寬的禁帶，在紫外探測、高頻功率器件等領域吸引了越來越多的關注和研究。

圖1  半導體材料發(fā)展歷程

3、氧化鎵材料的特性與對比 

3 . 1 Ga₂O₃材料特點

Ga₂O₃是一種直接帶隙的半導體材料，禁帶寬度約為4.9eV(不同晶體結構，不同取向等因素，禁帶寬度會有所差別)，由于其禁帶寬度遠大于SiC和GaN，所以被稱為超寬禁帶半導體材料。Ga₂O₃的擊穿場強理論上可以達到8MV/cm，是GaN的2.5倍，是SiC的3倍多；另外，Ga₂O₃具有良好的化學和熱穩(wěn)定性，成本低，制備方法簡便、便于批量生產(chǎn)，在產(chǎn)業(yè)化方面優(yōu)勢明顯。圖2 β相氧化鎵晶體結構
Ga₂O₃具有5種同分異構體，包括α、β、γ、δ和ε。在這些同分異構體中，β相Ga₂O₃最穩(wěn)定，其他幾種為亞穩(wěn)定，這些亞穩(wěn)定相可以在一定的溫度下發(fā)生相變，轉變?yōu)棣孪郍a₂O₃。在這些相中，α相Ga₂O₃為三方晶系，空間群是R-3c，晶格常數(shù)是a=b=4.98A⁰，c=13.43 A⁰，α=β=90⁰，γ=120⁰ ；β相Ga₂O₃為單斜結構，空間群為C2/m，晶格常數(shù)是a=12.23 A⁰，b=3.04 A⁰，c=5.80 A⁰，α=β=90⁰，γ=103.82⁰；γ相Ga₂O₃為立方晶系，ε相Ga₂O₃是目前爭論最多的同分異構體，比較認可的結構為六角晶系，δ相Ga₂O₃是目前為止研究和報道最少的同分異構體，其晶體結構屬于立方晶系。 
3 . 2 Ga2O3材料的優(yōu)勢第四代之超寬禁帶氧化鎵（Ga2O3）和鉆石等新一代材料，特別是Ga2O3 因其基板制作相較于SiC與GaN更容易，又因為其超寬禁帶的特性，使材料所能承受更高電壓的崩潰電壓和臨界電場，使其在超高功率元件之應用極具潛力。（a）                                               （b）圖3（a）為現(xiàn)今常用之半導體材料所適用之頻率與工作功率范圍，（b）為現(xiàn)今常用之半導體材料其對應之能隙與崩潰電場。可發(fā)現(xiàn) Ga2O3 應用之功率范圍高達 1 kW-10 kW。

圖4  半導體材料特性

相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，從數(shù)據(jù)上看，氧化鎵的損耗理論上是硅的1/3000、碳化硅的1/6、氮化鎵的1/3，即在SiC比Si已經(jīng)降低86%損耗的基礎上，再降低86%的損耗，這讓產(chǎn)業(yè)界人士對其未來有很高的期待。

此外，GaO材料的缺陷密度比SiC和GaN材料低至少3個數(shù)量級，這在芯片加工中可以規(guī)避很多問題，而且由于是同質(zhì)外延，器件不會像GaN一樣出現(xiàn)晶格失配問題。

而成本更是讓其成為一個吸引產(chǎn)業(yè)關注的另一個重要因素。從同樣基于6英寸襯底的最終器件的成本構成來看，基于GaO材料的器件成本為195美金，是SiC材料器件成本的約五分之一，已與硅基產(chǎn)品的成本所差無幾。

GaO和藍寶石一樣，可以從溶液狀態(tài)轉化成塊狀(Bulk)單結晶狀態(tài)。實際上，通過運用與藍寶石晶圓生產(chǎn)技術相同的導模法EFG(Edge-definedFilm-fed Growth)，日本NCT已試做出最大直徑為6英寸(150mm)的晶圓，直徑為2英寸(50mm)的晶圓已經(jīng)開始銷售作研究開發(fā)方向的用途。這種工藝的特點是良品率高、成本低廉、生長速度快、生長晶體尺寸大。

另一家Flosfia使用的“霧化法”已制作出4英寸(100mm)的α相晶圓，成本已接近于硅。而碳化硅(SiC)與氮化鎵(GaN)材料目前只能使用“氣相法”進行制備，未來成本也將繼續(xù)受到襯底高成本的阻礙而難以大幅度下降。對于Ga₂O₃來說，高質(zhì)量與大尺寸的天然襯底，相對于目前采用的寬禁帶SiC與GaN技術，將具備獨特且顯著的成本優(yōu)勢。

圖5 GaO與SiC成本對比（EE POWER）

Ga₂O₃材料尺寸發(fā)展快速，短短幾年時間已經(jīng)追上了SiC和GaN當前最大尺寸，在量產(chǎn)經(jīng)濟性上已經(jīng)達到了標準，同等加工能力的晶圓加工產(chǎn)線可以實現(xiàn)同等甚至更大規(guī)模的產(chǎn)量。而且，Ga₂O₃成本極低，這就可以讓器件研發(fā)成本更低、可以有充分的試錯空間，使開發(fā)和應用都更有效率。

如此看來，GaO很有可能在尺寸方面，即大規(guī)模制造的可能性和成本方面對上述造成后來者居上的威脅。

4、氧化鎵材料的應用

氧化鎵其導電性能和發(fā)光特性良好，在光電子器件方面有廣闊的應用前景，被用作于Ga基半導體材料的絕緣層，以及紫外線濾光片。也就是主要用于日盲光電器件，即紫外區(qū)域，波長短，禁帶寬。由于日盲紫外技術在紅外紫外雙色制導、導彈識別跟蹤、艦載通信等國防領域具有重大戰(zhàn)略意義。當然，除了國防，該技術在電網(wǎng)安全監(jiān)測、醫(yī)學成像、海上搜救、環(huán)境與生化檢測等民生領域也有很重要的應用。

這些是氧化鎵的傳統(tǒng)應用領域，而其在未來的功率、特別是大功率應用場景才是更值得期待的。

而Ga₂O₃既能做高耐壓，也可實現(xiàn)大電流能力，相較于當前SiC器件過流能力不超過200A的規(guī)格限制，可達到數(shù)百A甚至上千A，性能優(yōu)秀且成本更低，在大功率應用(如電力)當中可直面挑戰(zhàn)IGBT上千甚至數(shù)千A的霸主地位。

5、氧化鎵材料的制備

5 . 1單晶制備技術為了獲得大尺寸、高質(zhì)量的Ga₂O₃單晶，熔融態(tài)生長是最合適Ga₂O₃的生長技術，尤其是在工業(yè)化生產(chǎn)的條件下。目前利用熔融法生長單晶技術已經(jīng)制備出大尺寸Ga₂O₃單晶，證明了制備大尺寸單晶的可行性。目前制備Ga₂O₃單晶的方法主要有6種，包括火焰法（Verneuil），光學浮區(qū)法（Optical Floating zone），豎直布里奇曼（Vertical Bridgman）/豎直梯度凝固法（Vertical Gradient Freeze），導模法（Edge-Defined Film- Fed Growth，EFG）和柴可拉斯基法（Czochralski methods）等。其他一些生長晶體的方法，比如氣相沉積法，助熔劑法等，對于大尺寸單晶的產(chǎn)業(yè)化制備具有較大難度，因而沒有得到發(fā)展。  5 . 1.1火焰法火焰法可能是最早的Ga₂O₃單晶制備方法，該方法最初是在20世紀初為制備合成紅寶石而開發(fā)的，后來用于單晶金屬氧化物的制備，該技術使用氫氧焰加熱并熔化氧化物粉末，并將熔化的液滴結晶成為晶坯，通過籽晶的下降以及連續(xù)進料，實現(xiàn)單晶的生長。利用該方法制備出來的單晶棒直徑約3/8英寸，長度為1英寸，另外利用這種方法，也生長了鎂（Mg）、鋯（Zr）等摻雜的Ga₂O₃單晶。由于這種技術在大尺寸單晶生長方面受到限制，后來被其他方法取代。
5 . 1.2浮區(qū)法浮區(qū)法早些年常于制備無氧Si單晶，這種技術可以很好地控制晶體的質(zhì)量，以及摻雜濃度，由于這種方法相對簡單，對材料體系要求較低，這種方法被用于很多材料體系的單晶生長。采用浮區(qū)法生長Ga₂O₃單晶的報道也很多，包括純Ga₂O₃以及摻雜的Ga₂O₃單晶。目前文獻中報道的最大單晶尺寸為1英寸，利用這種方法制備Ga₂O₃單晶，晶向主要延＜100＞＜001＞和＜110＞方向生長。
5 . 1.3柴可拉斯基法柴可拉斯基法是很多半導體單晶生長的主要方法之一，利用這種方法，可以用來生長大尺寸的單晶。這種方法最早用于生長的半導體單晶是在20世紀50年代，用于生長Ge單晶。2000年，德國萊布尼茨晶體生長研究所采用該方法制備了Ga₂O₃單晶，后來通過研究提高了該方法制備單晶的穩(wěn)定性，制備出了直徑2英寸的Ga₂O₃單晶。該方法也被用于制備元素摻雜的Ga₂O₃單晶。如果要生長更大的尺寸單晶，氧含量必須大幅度增加，將導致銥坩堝部分氧化，會在Ga₂O₃單晶中出現(xiàn)氧化銥雜質(zhì)。所以利用該方法生長大尺寸的Ga₂O₃單晶具有一定的困難.
5 . 1.4垂直布里奇曼法垂直布里奇曼法與柴可拉斯基法和浮起法生長單晶的原理相似。柴可拉斯基法單晶生長過程中，主要用銥坩堝，為了避免銥坩堝氧化，所以需要限制生長氣氛中的氧含量。對于Ga₂O₃單晶來說，生長時需要高的氧含量，避免氧空位的產(chǎn)生。垂直布里奇曼法生長單晶采用的是薄鉑銠坩堝，對生長氣氛限制較少，因此更適合生長Ga₂O₃單晶。單晶尺寸通過坩堝的尺寸進行控制。利用這種方法生長的單晶，一般來說是垂直于（100）晶面生長的，這主要是由于（100）晶面間的作用力相對來說較弱，（100）方向的生長速率較慢。
5 . 1.5導模法導模法單晶生長和柴可拉斯基方法比較相似，主要區(qū)別是在導模法生長單晶時，熔區(qū)頂端安裝了一個特殊的模具，可以控制晶體生長的形狀。通過設計可獲得形狀復雜的晶體，另外，這種方法生長單晶的速度也可以大幅度提高，該方法在大尺寸氧化鋁單晶制備上技術已經(jīng)比較成熟。由于Ga₂O₃材料與氧化鋁材料的特性比較類似，所以在產(chǎn)業(yè)化方面能夠很容易將氧化鋁單晶生長技術轉移到Ga₂O₃單晶生長上。導模法可以克服柴可拉斯基法制備大尺寸單晶的缺點，是最有潛力制備更大尺寸Ga₂O₃單晶的一種技術?；谝陨蠈Ω鞣N生產(chǎn)技術的分析，將來要想規(guī)?；a(chǎn)大尺寸Ga₂O₃單晶，浮區(qū)法由于不使用任何坩堝，可能是生長大尺寸單晶的一個比較好的手段。另外，導模法也已經(jīng)證明了其生長大尺寸Ga₂O₃單晶的能力，雖然該技術不是一個標準的量產(chǎn)化單晶生長技術，但是，是目前能夠最快實現(xiàn)大尺寸單晶的最佳解決方案。
自從1964年美國宇航公司（The Aerospace Corporation）采用火焰法制備單晶以來，對于Ga₂O₃單晶生長的研究不斷展開。國外的研究主要集中在美國、德國和日本。美國在Ga₂O₃單晶生長方面開始較早，除宇航公司外，IBM Watson研究中心也對Ga₂O₃單晶生長進行了研究。早期研究主要是利用傳統(tǒng)的火焰法，單晶的尺寸很小。近些年來，關于大尺寸Ga₂O₃單晶的研究鮮見報道。在德國，長期開展Ga₂O₃研究工作的主要是萊布尼茨晶體生長技術研究所（Leibniz Institute for Crystal Growth），該研究所主要利用柴可拉斯基法生長單晶，技術已經(jīng)相當成熟，目前報道的最大尺寸單晶為2英寸。
目前，日本在Ga₂O₃單晶生長方面具有世界領先地位。他們主要利用浮區(qū)法、導模法和垂直布里奇曼法。其中，浮區(qū)法和導模法單晶生長技術均在日本興起，并得到很好的應用，因此日本在這2種技術上具有成熟的工藝。浮區(qū)法主要是以東京工業(yè)大學、日本國立材料研究所、東北大學和早稻田大學為主。導模法主要在佐賀大學（Saga University）、國立信息與通信技術研究所（National Inst. Of Information and Comm.）、田村公司（Tamura Corporation）以及并木精密珠寶公司（Namiki Precision Jewel Co.，Ltd）為主。2016年，田村公司已經(jīng)能夠穩(wěn)定制備出4英寸的Ga₂O₃單晶基片，初步獲得了6英寸可展示的Ga₂O₃單晶基片。垂直布里奇曼法主要是以信州大學（Shinshu university）和不二越機械股份有限公司（Fujikoshi Machine Corporation）為主。
國內(nèi)在Ga₂O₃單晶生長方面起步也比較早，中國科學院上海光學精密機械研究所（以下簡稱“中科院上海光機所”）在2006年報道了浮區(qū)法制備Ga2O3單晶，尺寸可以達到1英寸。隨著Ga₂O₃材料關注度提高，關于Ga₂O₃單晶生長的探索工作也逐漸增多。山東大學在2016年報道了導模法制備Ga₂O₃單晶，單晶尺寸為1英寸。同濟大學與中科院上海硅酸鹽研究所合作，在2017年報道了利用導模法制備出了2英寸的Ga₂O₃單晶。同一年，中國科學院安徽光學精密機械研究所也報道了采用提拉法制備出直徑30mm的Ga₂O₃單晶晶坯。天津的中國電子科技集團公司第四十六研究所（以下簡稱“中電科46所”）在Ga2O3單晶制備方面，發(fā)展比較快，利用導模法可以生長出（100）、（010）、（001）、（-201）面大于2英寸的 β-Ga₂O₃單晶，是目前國內(nèi)公開報道制備Ga2O3單晶尺寸最大?？傊瑖鴥?nèi)Ga₂O₃單晶制備還有很長的路要走。

5 . 2外延薄膜沉積技術外延薄膜沉積技術是制備半導體器件的核心工藝之一，與器件的性能息息相關。目前，已經(jīng)有一些外延薄膜沉積技術非常成熟，并用于半導體器件的制備，比如Si基器件、GaAs基器件和GaN基器件，這些半導體技術，可以直接用到Ga₂O₃薄膜制備上。目前用于Ga₂O₃外延薄膜沉積的主要技術包括分子束外延（Molecular Beam Epitaxy，MBE）、鹵化物氣相外延（HVPE）、金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）和噴霧化學氣相沉積（Mist- CVD）技術。
5 . 2.1分子束外延技術（MBE）分子束外延技術（MBE）是在超高真空系統(tǒng)中沉積，能夠獲得非常高質(zhì)量的外延薄膜。這種設備一般配有高能電子反射（Reflection High Energy Electron Diffraction，RHEED）裝置，可以在原子層精度上實時監(jiān)測薄膜的表面結構和形貌。該技術已經(jīng)被用于沉積GaAs和GaN半導體薄膜，也用于一些氧化物半導體材料的薄膜沉積，比如氧化銦（In₂O₃）。在沉積Ga₂O₃薄膜時，由于其超高真空環(huán)境，以及高純度的源材料，制備非摻雜Ga₂O₃薄膜時，缺陷數(shù)量極少，殘留載流子濃度也非常低。在制備摻雜薄膜時，可以有效地控制載流子濃度。由于分子束外延的原子層沉積精度，在制備Ga₂O₃基異質(zhì)結和超晶格方面，優(yōu)勢明顯。但是分子束外延技術沉積薄膜，設備價格比較昂貴，沉積速率比較低，不太適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。所以，在半導體行業(yè)中的應用相對較少，大部分在科研實驗室中使用。
5 . 2.2分子有機氣相沉積（MOCVD）分子有機氣相沉積（MOCVD）是在化學氣相沉積（CVD）基礎上發(fā)展的，利用金屬有機物作為前驅體，氣化以后，傳輸?shù)匠练e腔內(nèi)，并通過熱分解的方式，將金屬元素分離出來沉積到相應的襯底上。由于這種方式可以大面積成膜，生長速率高，非常適合工業(yè)化生產(chǎn)。目前，MOCVD在GaN基半導體器件產(chǎn)業(yè)化制備工藝中已經(jīng)成熟應用。在Ga₂O₃外延薄膜沉積方面，也已經(jīng)得到了應用，目前已經(jīng)報道了沉積出的薄膜具有非常低的缺陷，電子遷移率達接近理論預測值，在制備高性能功率器件方面具有很好的潛力。另外，由于MOCVD設備通常可以實現(xiàn)800攝氏度以上襯底加熱，對于實現(xiàn)高濃度鋁（Al）摻雜非常有利。隨著Ga₂O₃襯底制備技術的發(fā)展，高質(zhì)量的同質(zhì)外延也會得到相應的進步。只需要Ga前驅體作為金屬有機源，氧可以從無機源中獲得，比如氧氣或水，有時臭氧也被用作氧源。目前，最常見的前驅體是三甲基鎵（TMGa）。MOCVD被認為是理想的Ga₂O₃外延薄膜量產(chǎn)設備。
5 . 2.3噴霧化學氣相沉積（Mist- CVD）噴霧化學氣相沉積（Mist- CVD）是一種結構簡單，成本低廉的薄膜沉積技術，也是在CVD系統(tǒng)中，利用所生成的薄霧在加熱的襯底上進行反應，獲得高質(zhì)量的薄膜。Mist- CVD技術的原理和結構類似于熱解法制備薄膜的技術，該技術已經(jīng)在一些金屬氧化物半導體材料中得到應用，比如氧化鋅（ZnO）、氧化錫（SnO₂）和鋅鎂氧（ZnMgO）等。日本京都大學對傳統(tǒng)制備噴霧沉積技術進行了改造，用來制備氧化鎵薄膜，把這項技術稱為Mist- CVD。目前Mist- CVD技術在Ga₂O₃上的應用也得到了廣泛的發(fā)展。京都大學的研究小組利用溶于水和鹽酸（HCl）的化學物質(zhì)，即乙酸丙酮鎵，乙酰丙酮鐵，乙酰丙酮鋁和無水氯化錫等作為金屬源，在藍寶石襯底上生長的 α 相Ga₂O₃和摻雜的 α相Ga₂O₃外延薄膜。另外，無機前驅物氯化鎵，溴化鎵或者碘化鎵也可以作為前驅體生長Ga₂O₃薄膜。日本FLOSFIA公司，已經(jīng)利用Mist- CVD在4英寸藍寶石襯底上制備高質(zhì)量的 α相Ga₂O₃薄膜，并可以商業(yè)化購買。利用Mist- CVD技術制備α -（AlxGa1-x）2O3時，Al的含量可以達到x=0.8，這對后續(xù)的器件制備具有重要的意義。雖然Mist- CVD技術在制備Ga₂O₃薄膜方面展示出了較大的優(yōu)勢，但是，該技術的積累還不夠，需要更多的探索和驗證。另外，由于該技術主要用來制備 α相Ga₂O₃薄膜，所以在產(chǎn)業(yè)化過程中，不能完全取代其他沉積技術。
5 . 2.4鹵化物氣相外延沉積技術（HVPE）鹵化物氣相外延沉積技術（HVPE）是一種非常古老的外延薄膜生長技術，以前曾用于III-V族半導體的生長，該技術獲得材料的純度較高，生長速度較快，并且過程簡便，但是由于其制備厚膜的表面比較粗糙，并存在大量缺陷，即使在同質(zhì)襯底上進行外延，也無法改變這種狀態(tài)。所以，在制備器件之前，需要對薄膜表面進行拋光處理。大尺寸外延薄膜的厚度均勻性控制比較難。最近，利用該項技術已經(jīng)獲得了高質(zhì)量的Ga₂O₃薄膜，日本的NCT（Novel crystal Technology，Inc.）公司，已經(jīng)商業(yè)化出售10um厚的硅摻雜 β- Ga₂O₃薄膜。除了β 相Ga₂O₃薄膜外，利用H V P E技術，也可以制備 α相薄膜。
6、氧化鎵材料的產(chǎn)業(yè)發(fā)展
對氧化鎵材料的研究日本起步最早，2011年就開始大力發(fā)展與氧化鎵相關的技術研究了，日本的田村是世界上首家研發(fā)出氧化鎵單晶的公司，并進行了UVLED、紫外探測器的研發(fā)。目前全球只有田村有供給研究用的氧化鎵單晶襯底。另根據(jù)公開的資料顯示，田村在2017年的日本高新技術博覽會上推出了氧化鎵SBD功率器件。美國在2018年也開始了對氧化鎵材料的研究。我國對材料的關注也在不斷加強，在十四五規(guī)劃里就將第三代半導體材料作為發(fā)展的重點，并且在科技規(guī)劃里，將超寬禁帶半導體材料列入了戰(zhàn)略研究布局。2018年我國也啟動了包括氧化鎵、金剛石、氮化硼等在內(nèi)的超寬禁帶半導體材料的探索和研究。

7、結語
目前，氧化鎵材料可能并不是主流市場的商用化材料，但從目前的研究來看，氧化鎵材料在大功率、高效率電子器件中，在實驗室里，已經(jīng)展示出非常好的一些性能，所以未來在大規(guī)模應用上，氧化鎵或許會有不錯的應用前景，根據(jù)預測，Ga₂O₃功率器件市場和光電探測市場的需求不斷增長，相信在不遠的未來，半導體行業(yè)將迎來一個重大機遇。