日本的NCT公司已成功生长出6英寸氧化镓单晶。2022年，NCT与日本酸素控股旗下的大阳日酸以及东京农工大学合作，实现了氧化镓功率半导体的6英寸成膜技术。2024年，该公司宣布全球首次采用垂直布里奇曼（VB）法成功制备出6英寸型氧化镓单晶。

不过，截至2024年9月，关于NCT公司的6英寸氧化镓单晶是否已经进入量产阶段，尚未有确切的官方消息或广泛报道。其曾计划到2024年将氧化镓外延沉积的大规模生产设备商业化，但具体的量产进度可能会受到多种因素的影响，如技术的稳定性、市场需求、设备调试等。

氧化镓长晶的方法有很多，各自的优缺点有哪些？

各种方法都有其优点和缺点。虽然我们有很多的长晶方法，比如：提拉法、导模法、下降法、冷坩埚法、光学浮区法等。提拉法目前国内外最大尺寸是2英寸，目前还没有更大尺寸晶体的报道。提拉法技术相对成熟，可以得到柱状晶体，利于切割可以获得不同取向的晶片，为器件研究提供更多的选择。提拉法生长速度较快，但对于氧化镓来说，由于高温挥发、分解及表面有漂浮物等原因，目前还难以获得更大尺寸的晶体。下降法生长晶体，温度梯度相对较小，在密封的容器中生长，可以避免氧化镓挥发的问题。从日本报道的下降法生长的晶体来看，孪晶相对较少，结晶性更好。但国内目前还没有人用下降法进行氧化镓晶体生长，值得去试试。但是，金属铑会进入晶体中，这个问题还是要想办法解决。国内外都有采用冷坩埚生长氧化镓的方法，这种方法不需要铱金，理论上会比较便宜。但目前在生长晶体的尺寸和质量方面还有待提高。铱金在以前没这么贵，疫情之前，几十万一公斤。2019年疫情后，铱金的价格上涨了很多，大大的增加了成本。这对氧化镓来说是非常不利的事情。本来氧化镓和碳化硅相比，价格优势非常明显，当然，这种情况将随着铱金供应量的变化而变化。氧化镓是唯一的一个可以用熔体法来生长的宽禁带半导体。用熔体法生长晶体的特点就是快。碳化硅主要是用气相法生长，气相法生长的速度相对较慢，直径扩大的难度相对较大，不像熔体法那样可以采用放肩的过程。气相法生长籽晶多大就只能长出比籽晶宽一点的，直径扩大只能一次一次地进行，时间比较长。杨德仁院士提出的铸造法不用导模法的模具，铱金用量相对较少。铸造法的好处是相对简单，就是融化后慢慢降温的铸造过程。目前还面临着没法采用籽晶定向生长等问题。

以下是一些具备6英寸氧化镓单晶生长及外延的公司：

1. 日本 Novel Crystal Technology（NCT）公司：成立于2015年，是一家专注于氧化镓材料的公司。该公司在氧化镓领域技术实力强劲，已掌握多种晶体生长技术。2024年，其首次利用垂直布里奇曼（VB）法成功生长出6英寸氧化镓单晶，这一成果为基于氧化镓的功率器件提供了更大尺寸、更高品质的半导体晶圆，在全球氧化镓衬底市场占据重要地位。

2. 中国杭州镓仁半导体有限公司：成立于2022年9月，是一家专注于宽禁带半导体材料——氧化镓等第四代半导体材料研发、生产和销售的科技型企业。该公司联合浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院、硅及先进半导体材料全国重点实验室，采用自主开创的铸造法成功制备了高质量6英寸非故意掺杂及导电型氧化镓单晶，并加工获得了6英寸氧化镓衬底片，成为中国首个掌握6英寸氧化镓单晶衬底制备技术的产业化公司。

3. 中国电科46所：于2023年2月成功制备出中国首颗6英寸氧化镓单晶，技术达到国际一线水平。这一成果标志着中国在大尺寸氧化镓单晶生长技术方面取得了重要突破，为中国氧化镓产业的发展奠定了坚实的基础。

日本新兴企业Novel Crystal Technology计划，从2025年起每年生产2万枚100毫米（4英寸）晶圆，到2028年量产生产效率更高的200毫米（8英寸）晶圆。该公司社长仓又朗人表示，氧化镓无论是性能还是成本都能胜过碳化硅，最终目标是全面转向氧化镓。

根据日本公司 Flosfia 的预测，到2025年，氧化镓功率器件市场规模将开始超过氮化镓，2030 年将达到 15.42 亿美元（约 100 亿元人民币）；日本富士经济的预测则显示，到 2030 年，氧化镓功率元件市场规模将达到 1542 亿日元（约 92.76 亿元人民币）。不过，这些预测都是基于一定的假设和市场情况得出的，实际的市场规模增长还会受到技术发展、市场需求、竞争格局等多种因素的影响。

富加镓业成立于 2019年 12 月 31 日，是杭州光学精密机械研究所注册成立的第一家“硬科技〞企业，公司以“让世界用上好材料”为愿景，开展宽禁带半导体氧化镓材料的产业化工作，主要从事氧化镓单晶材料生长、氧化镓衬底及外延片研发、生产和销售工作。产品主要应用于功率器件、微波射频及光电探测等领域。已经获得国际专利授权12项（美国6项，日本6项），国内专利授权37项，“富加镓业”、“富加”商标认证注册3项，晶体生长控制软件著作权2项。另获得浙江省科技型中小企业（2022年），国家级高新技术企业（2023）及杭州市企业高新技术研发中心（2024年）等荣誉称号。

2024年6月“杭州日报”

在富阳区江南路68号，原先的造纸厂厂房里，摆放着一排如同“炼丹炉”的设备，炉中央的坩埚里，氧化镓粉末正在1800摄氏度的高温下逐渐熔化。期间，操作人员紧盯屏幕，严格控制着温度和功率。

8小时后，这些粉末可以“生长”成一块两寸大的氧化镓晶体。

“现阶段，公司的氧化镓晶体材料，生产线都浓缩在一楼车间。这些单晶材料，却是新一代宽禁带半导体材料的基石，3个月后公司新厂房将启用，将建成国内首条专业的氧化镓单晶衬底及外延片的生产线。”杭州富加镓业有限公司总经理助理包森川向我们科普。

随着电子信息技术的不断发展，半导体材料也经历数代更迭。氧化镓，正是第四代半导体新材料的代表，具有宽带隙、高电子迁移率、高稳定性等优点，在高压功率器件、紫外光电探测等领域有着巨大的应用潜力。

成立于2019年的富加镓业，正是抢抓了这一发展机遇，成为一家从事氧化镓单晶材料衬底及外延片研发、生产和销售的国家级高新技术企业。

协同攻关、孵化企业，这只是开始。随着追“光”者的聚集、孵化企业的增加，杭州光机所的聚合效应正不断增强。

在走访杭州光机所孵化企业期间，我们发现，点点光亮的汇聚，正在碰撞出新的火花。

在富加镓业，我们看到企业与杭州光机所另一家孵化企业——恒迈光学精密机械（杭州）有限公司，正在联合研发晶体生长设备。与此同时，银湖激光也在开展与富加镓业的晶体切割设备研发……

在几家企业负责人看来，平台企业合作研发设备，可以加速设备的迭代，同时保密性强，能够加速推动工艺发展。大家还能根据研发情况，单独或合作申报知识产权。

“以一个技术领域为核心，在光电行业精耕细作，而不是多个技术领域，企业间可以互补，互为上下游，更容易形成深度和广度上的产业集聚。”这是杭州光机所助力光电产业发展的逻辑。

平台之外，“这束光”正在照亮更大的产业版图，吸引集聚更多创新资源要素。5年来，这束“光”正在激活一个从无到有的产业。以杭州光机所为核心，当地不仅逐渐形成了一条光电产业链，推动富阳光电产业升级和成果转化进入快车道，实现规模性增长。

近年来，富加镓业不断提升氧化镓单晶加工技术，攻克了6英寸氧化镓单晶衬底及超薄衬底片加工的技术难题，并且向市场推出了（100）和（001）晶向除标准厚度产品外的超薄衬底片，此衬底片更利于解决氧化镓单晶材料热导率偏低的问题，同时提高器件的散热能力，为研发人员提供更多选择。

另外，公司突破了硬脆材料的高质量加工技术难题，实现了氧化镓晶圆的高效切割，从2英寸及4英寸标准晶圆上切割出小尺寸氧化镓晶片，大幅度提升氧化镓晶片的性能一致性，并且进一步降低氧化镓晶片价格，为下游客户提供一致性和性价比更高的产品。

公司在开发氧化镓衬底片的同时，也在同步开展氧化镓同质外延的布局，包括MBE和MOCVD同质外延技术路线，解决目前我国氧化镓领域MBE外延材料面临国际禁运及HVPE外延薄膜均匀性不佳的问题。通过系列关键技术攻关，目前已可以稳定供应高质量MBE标准规格外延片，打破国际上对我国MBE外延片的产品封锁。与此同时，基于MOCVD技术的氧化镓同质外延片产品进入全面评测阶段，即将进入市场。