①齊紅基表示,如果沒有AI輔助的智能化裝備,氧化鎵的大規(guī)模應(yīng)用在他們看來不太可想象; ②富加鎵業(yè)突破導(dǎo)模法6寸生長關(guān)鍵技術(shù),達(dá)到了氧化鎵電力電子器件產(chǎn)業(yè)化門檻要求,通過發(fā)展自主可控的AI晶體生長裝備,實現(xiàn)“一鍵長晶”的智能化操作,相關(guān)成果榮登CCTV-1部分頻道。
《科創(chuàng)板日報》9月4日訊(記者 郭輝) 9月4日,第十三屆半導(dǎo)體設(shè)備與核心部件及材料展(簡稱:CSEAC 2025)在無錫舉行。作為CSEAC展會的重要組成部分,2025半導(dǎo)體制造與材料董事長論壇備受矚目,該論壇由上海報業(yè)集團(tuán)旗下財聯(lián)社、《科創(chuàng)板日報》以及CSEAC展會主辦方共同聯(lián)合主辦。
杭州富加鎵業(yè)科技有限公司董事長、杭州光學(xué)精密機(jī)械研究所所長齊紅基,發(fā)表題為《AI賦能加速氧化鎵領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化》的主題演講。
齊紅基表示,氧化鎵材料具有禁帶寬度及擊穿場強(qiáng)大、飽和電子速率高、抗輻照能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因而面向能源、信息、國防等領(lǐng)域,具有重要的軍民應(yīng)用價值和戰(zhàn)略意義。
具體而言,氧化鎵功率器件在高壓直流輸電、光伏/儲能逆變器等電力系統(tǒng)中具有應(yīng)用前景。齊紅基表示,車用功率器件是推動EV車發(fā)展的基礎(chǔ)核心技術(shù),氧化鎵材料在新能源汽車領(lǐng)域,也有著非常大的想象空間。
據(jù)了解,全球鎵金屬儲量僅約27.93萬噸,中國鎵金屬儲量有19萬噸,儲量及產(chǎn)量均居世界首位,禁運(yùn)前出口量占據(jù)世界90%以上。
目前我國多地政府在其產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中明確提出,要發(fā)展氧化鎵材料及器件。齊紅基表示,在這其中,上海市走在了發(fā)展新一代半導(dǎo)體材料的前列。在2024年12月,上海專門成立了寬禁帶與超寬禁帶半導(dǎo)體材料重點(diǎn)實驗室,氧化鎵被列為該實驗室的代表性材料和重要方向,另外發(fā)起了超寬禁帶半導(dǎo)體聯(lián)盟,加速超寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同。
“我國氧化鎵產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)‘兩頭強(qiáng)’,一個是材料,一個是應(yīng)用場景?!饼R紅基認(rèn)為,產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)的長晶、外延、器件等,需要人工智能發(fā)揮相應(yīng)作用。例如當(dāng)前“人工智能+科學(xué)技術(shù)”“人工智能+產(chǎn)業(yè)發(fā)展”等研究方向,都與新一代半導(dǎo)體材料體系的開發(fā)密切相關(guān)。
“如果沒有人工智能輔助的智能化裝備,氧化鎵的大規(guī)模應(yīng)用在我們看來不太可想象。”齊紅基在演講中分享,梳理人工智能在相關(guān)產(chǎn)業(yè)開發(fā)現(xiàn)狀,其中包括氧化鎵外延中的載流子濃度優(yōu)化、功率器件中的MOSFET設(shè)計等場景,業(yè)內(nèi)都開始有意識地運(yùn)用人工智能開展工作,并且發(fā)表一定數(shù)量的論文。
齊紅基表示,富加鎵業(yè)突破導(dǎo)模法6寸生長關(guān)鍵技術(shù),達(dá)到了氧化鎵電力電子器件產(chǎn)業(yè)化門檻要求,并且通過發(fā)展自主可控“AI”晶體裝備,成功實現(xiàn)“一鍵長晶”,相關(guān)成果榮登CCTV-1《朝聞天下》欄目(2024.05.20),氧化鎵單晶材料智能化生長作為典型案例,得到了CCTV-2財經(jīng)欄目深度報道(2025.08.27)。
不僅如此,為了在日后的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競爭中,能夠與美國、歐洲、日本等同臺競技,富加鎵業(yè)在數(shù)年前便布局了使用AI進(jìn)行晶體生長的專利,目前共在日本、美國授權(quán)國際專利12項。
齊紅基介紹,通過相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化迭代和相關(guān)模型的訓(xùn)練,富加鎵業(yè)把外延片的水平做到了國際頭部,也使氧化鎵同質(zhì)外延遷移率指標(biāo)在國際上處于領(lǐng)先?!斑@些工藝能夠極大加速氧化鎵產(chǎn)業(yè)化落地的進(jìn)程。另外,盡管富加鎵業(yè)的核心產(chǎn)品為氧化鎵單晶襯底及外延片,但為了加快氧化鎵產(chǎn)業(yè)落地進(jìn)程,公司利用自制氧化鎵外延片開展了相應(yīng)的器件驗證工作,結(jié)果顯示氧化鎵材料在高功率器件里優(yōu)勢明顯?!?/p>
氧化鎵單晶外延器件的鏈路目前仍處于產(chǎn)業(yè)化前期,但對氧化鎵的缺陷研究已經(jīng)提上了日程。齊紅基表示,未來應(yīng)用瞄準(zhǔn)萬伏千安的場景,業(yè)內(nèi)在思考怎樣把氧化鎵做得又好用又便宜,逐步實現(xiàn)新材料從無到有,從有到優(yōu),讓世界用上好材料。