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填补半导体材料国产空白,「镓族科技」借新基建东风破浪远航

2020-10-17 13:02:06来源:创业邦  

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不断升级的消费市场和飞速发展的科技创新,带动了5G人工智能工业互联网等多个“新基建”上下游产业,而半导体市场也正迎来巨大发展机遇。

作为支撑“新基建”的核心材料,以氮化镓 (GaN) 和碳化硅(SiC) 为首的第三代半导体及以氧化镓(Ga2O3)和金刚石(Diamond)为代表的第四代半导体材料,近年来愈发受到关注。

与第一、二代半导体材料不同,三代半导体材料具有高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射等特性,在5G、新能源汽车、消费电子、航空航天等领域均有重要应用。

本文文章插图来源于镓族科技、摄图网,经授权使用

而第四代半导体材料体积更小、能耗更低、功能更强,在苛刻的环境条件下能够更好地运用在光电器件、电力电子器件中——近年来氧化镓晶体生长技术的突破性进展,就极大地推动了相关的日盲紫外光电器件、大功率电力电子器件的研究,对民生、国防领域具有重大战略意义。

遗憾的是,尽管市场需求明显,我国超三分之二的半导体产品却完全依赖进口,尤其是在高端领域,贸易障碍更为严重。如何化解半导体材料“卡脖危机”,牵动着许多中国人的心。

在日本攻读硕博学位后回国的陈政委,正是这群被触动的人之一。留学期间,陈政委的研究方向就是氧化镓,而日本正是全球率先开始对第三代、第四代半导体材料进行研发及产业化的前沿国家之一。

这段独特的经历让陈政委决定,投身于新一代超宽禁带半导体氧化镓材料产学研落地的事业中。

2017年年底,北京镓族科技有限公司(以下简称:镓族科技)正式成立。作为国内首家、国际第二家专业从事第四代(超宽禁带)半导体氧化镓材料开发及应用产业化的高科技公司,镓族科技致力于研发和生产基于新型超宽禁带半导体材料氧化镓的高质量单晶与外延衬底、高灵敏度日盲紫外探测器件、高频大功率器件。

本文文章插图来源于镓族科技、摄图网,经授权使用

陈政委表示:作为一种具有独特光电和功率属性的超宽禁带半导体材料,氧化镓近年来已成为硅之后在功率电子器件领域最具应用前景的材料。

他指出,目前市场在半导体材料使用上存在的三大痛点:“首先由于硅功率器件的转换效率低,最终有很大的电力损耗;且目前在≤1700V的中低压市场,硅基实现困难、碳化硅和氮化镓成本高昂;最重要的是,在当前超高压市场上,尚未出现合适的可用于超高压功率器件的材料。”

镓族科技现已开发出氧化镓基日盲紫外探测器分立器件和阵列成像器件,为深紫外光电器件提供了良好解决方案,可支持极弱火焰和极弱电弧实时检测等,并已推出系统化模块。

而氧化镓基肖特基二极管是更最早介入市场的氧化镓基功率电子器件之一,镓族与合作单位一起已经实现1000V耐压的肖特基二极管模型制作,并已经实现5000V耐压的MOSFET模型制作。

本文文章插图来源于镓族科技、摄图网,经授权使用

陈政委透露,镓族科技现已申请40余项专利,已经完成了产业中试的前期技术、人员、软硬件等量产化要求的所有准备工作。

公司拥有厂房面积1500平米,涵盖完整的产业中试产线,具备研发和小批量生产能力,初步构建了氧化单晶衬底、氧化镓异质/同质外延衬底生产和研发平台。未来将不断完善晶体生长、晶体加工、外延薄膜性能测试、微纳加工、联合研发等六大平台搭建。

镓族科技现有员工30人,技术人员占85%,核心团队成员均为美、日、德留学归国博士或清华大学、南开大学等国内著名高校毕业的博士。陈政委本人是日本佐贺大学九州同步光辐射中心博士,在半导体器件研究上有长期的实战经验。

当前,镓族科技主要面向B端市场,采取直销的方式。在国内市场,镓族科技服务的客户多以高校院所为主,截止目前已经服务了包括中国科技大学、南方科技大学、西安电子科技大学等30余所国内知名院校。

2019年,镓族科技开始向产业化公司开放服务,现已为中国电科、中国航天、国家电网公司、索斯克科技等全国100多家从事氧化镓后端器件开发的研究机构和企业客户提供上游材料保障。

本文文章插图来源于镓族科技、摄图网,经授权使用

在国际市场上,美国、新加坡、韩国及一些欧洲国家,也都存在大量的使用需求。但由于氧化镓产能不足,目前国内市场尚处于供求极不平衡的状态,镓族科技暂时只对国际市场提供样本器件。在满足国内市场缺口的基础上,镓族科技计划明年发力国际市场,公司目标于2021年实现收支平衡。

在“新基建”驱动产业快速发展与国产替代强需求的加持下,近年来国内半导体行业上下游厂商迎来了发展窗口期。近期就有多家半导体获得融资、实现了科创板IPO。

由于第三代、第四代半导体工艺产线对设备要求相对较低,国内企业和国外龙头差距相较于第一、二代半导体较小,国内公司存在弯道超车机会,因此细分领域的龙头公司值得关注。

2017年12月,镓族科技获得由北京三新创业成果转化投资基金提供的2000万元天使轮投资,并持续获得资本关注。陈政委透露,镓族科技即将完成新一轮Pre-A轮融资,资金将主要用于产线搭建、人员费用、运营办公、市场营销、耗材能源等方面。

未来镓族科技将继续扩大氧化镓光电系统生产和研发能力,并建立完整的产业链条,为不同客户需求提供合理化方案和产品。关于镓族科技的最新动态,创业邦将持续关注。

本文文章图片来源于镓族科技,经授权使用。本文为创业邦原创,未经授权不得转载,否则创业邦将保留向其追究法律责任的权利。如需转载或有任何疑问,请联系editor@cyzone.cn。

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