隨著2018年特斯拉采用碳化硅（SiC）、2020年小米在快充上使用氮化鎵開始，第三代半導體經(jīng)過三四十年的發(fā)展終于獲得市場認可迎來發(fā)展機遇。此后，第三代半導體在新能源車、消費電子等領域快速發(fā)展開來，并逐漸從熱門場景向更多拓展場景探索。

在第三代半導體發(fā)展得如火如荼之際，氧化鎵、氮化鋁、金剛石等第四代半導體材料也開始受到關注。其中，氧化鎵( Ga2O3 )是被國際普遍關注并認可已開啟產(chǎn)業(yè)化的第四代半導體材料。

氧化鎵( Ga2O3 ) 在耐壓、電流、功率、損耗等維度都有其優(yōu)勢，此前被用于光電領域的應用，直到2012年開始，業(yè)內對它更大的期待是用于功率器件，全球80%的研究單位都在朝著該方向發(fā)展。

日本在氧化鎵研究上是最前沿的。2012年日本報道了第一顆氧化鎵功率器件，2015年推出了高質量氧化鎵單晶襯底、2016年推出了同質外延片，此后，基于氧化鎵材料的器件研究成果開始爆發(fā)式出現(xiàn)。

我國氧化鎵的研究則更集中于科研領域，產(chǎn)業(yè)化進程剛剛起步，但是進展飛速，今年我國科技部將氧化鎵列入“十四五重點研發(fā)計劃”，讓第四代半導體獲得更廣泛關注。

一個材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要材料、器件、模組、應用等多個環(huán)節(jié)形成完整循環(huán)。目前，第三代半導體材料已發(fā)展出完整的產(chǎn)業(yè)鏈，且向著成本不斷降低的方向發(fā)展；而氧化鎵則仍處于一個研究繼續(xù)深入，產(chǎn)業(yè)化初步開始的階段。

氧化鎵想要獲得產(chǎn)業(yè)發(fā)展，需要具備至少3個要素：一是材料成本降低，足以用于產(chǎn)業(yè)；二是襯底、外延、器件產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展完善；三是，出現(xiàn)示范性應用。

此前，氧化鎵襯底主要采用導模法（EFG法）進行生產(chǎn)，由于EFG法需要在1800℃左右的高溫、含氧環(huán)境下進行晶體生長，對生長環(huán)境要求很高，需要耐高溫、耐氧，還不能污染晶體等特性的材料做坩堝，綜合考慮性能和成本只有貴金屬銥適合盛裝氧化鎵熔體。但一方面銥價格昂貴，價格是黃金的三倍，6英寸設備需要幾公斤的銥，相當于一大塊黃金，僅坩堝造價就超過600萬，從大規(guī)模生產(chǎn)角度很難擴展設備數(shù)量，另一方面，銥只能依賴進口，給供應鏈帶來很大風險。

值得關注的是，我國的深圳進化半導體，日本東北大學聯(lián)合C&A公司都報道了無銥工藝，從關鍵材料端角度讓低成本氧化鎵成為可能，也推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展進程。

本文，我們邀請了在專注于氧化鎵材料的進化半導體公司CEO許照原，共同探討第四代化合物半導體氧化鎵的發(fā)展情況，正文將回答幾個問題：

什么是氧化鎵氧化鎵材料研究走到哪一步距離產(chǎn)業(yè)鏈成熟還有多遠

一，什么是氧化鎵？

36氪：第四代半導體材料氧化鎵相關研究最早出現(xiàn)于什么時候？能否簡單介紹一下什么是第四代半導體？

許照原：其實我們一般不提第四代這個叫法，而是超禁帶半導體材料，這些材料相對冷門，我時常將它介紹成跟氮化鎵、碳化硅競爭并存的一種材料，不過有越來越多的人喜歡叫“第四代”，確實比較醒目，容易引起關注。超禁帶半導體分兩個方向，一是超窄禁帶，禁帶寬度（指被束縛的價電子產(chǎn)生本征激發(fā)所需要的最小能量）在零點幾電子伏特（eV），比超窄禁帶更窄的材料便稱為導體；二是超寬禁帶，如禁帶寬度在4.9eV的氧化鎵，以及更高的金剛石、氮化鋁等，當禁帶寬度超過6.2eV，基本上就是絕緣體。目前來看，超禁帶半導體將會是最后一代半導體，尤其是金剛石很早就被稱為“終極半導體”。

日本的研究是產(chǎn)業(yè)化公司帶頭的，一開始就朝著主要向大尺寸、高品質、低成本等方向努力，所以率先做出產(chǎn)業(yè)化成果。2012年，日本信息通信研究機構（NICT）報道了全球第一個氧化鎵功率器件，是一顆場效應晶體管（MESFET），此后不久又報道了肖特基勢壘二極管（SBD），就像2001年英飛凌發(fā)行首個碳化硅二極管一樣，在全世界范圍內引起關注，由此給業(yè)界打開了氧化鎵新應用的大門。2015年以后，日本NCT公司陸續(xù)推出高品質的氧化鎵襯底和同質外延片，為科研院所提供了基礎研究材料，直接結果是，從2015年開始，科研單位關于氧化鎵的論文和報道開始爆發(fā)式增長，國際上開始了氧化鎵領域的瘋狂競賽。

國內對氧化鎵研究其實也開始得非常早，2000年左右，我國就有單位開展相關研究了。近年來，科研院所在努力深入地探究氧化鎵材料的各種特性，需要更豐富的材料來開展研究，而產(chǎn)業(yè)界規(guī)?；瘧脛t需要大尺寸材料產(chǎn)品來提高效率并降低成本，所以氧化鎵材料的國產(chǎn)化、低成本化呼聲越來越高。一直以來我國的研究進展集中在科研機構，產(chǎn)業(yè)化進程比日本要緩慢，但是比美國要快得多。

到2019年，在中國半導體事業(yè)奠基人黃昆先生誕辰一百周年紀念日上，幾十位院士、數(shù)百位專家共同定義了超禁帶半導體，也稱為第四代半導體，并以大規(guī)模實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應用為判定標準。目前，第三代半導體其實是指寬禁帶半導體，包括碳化硅（SIC）和氮化鎵(GaN)這兩種禁帶寬度超過3eV的材料，剛剛開始大規(guī)模應用。而第四代半導體中的超寬禁帶指的是氧化鎵（Ga2O3）、金剛石（Diamond） 、氮化鋁（AlN） ，這些材料中只有氧化鎵已經(jīng)實現(xiàn)大尺寸突破（6英寸），預計未來3-5年可以實現(xiàn)大規(guī)模應用，由日本引領風潮。

36氪：第三代半導體材料已經(jīng)開始邁向降低成本的階段，而氧化鎵產(chǎn)業(yè)鏈并不成熟，二者相比，氧化鎵有何材料特性和優(yōu)勢？

市場對第三代半導體寄予厚望，是因為他們性能較好，耐高壓，可用于高功率場景，且功率損耗低，具備節(jié)能優(yōu)勢。氧化鎵成本低、節(jié)能的優(yōu)點更為突出。

碳化硅相比硅基器件，其功率損耗是硅基的七分之一，節(jié)能效果很好，而氧化鎵功率損耗是碳化硅的七分之一，也就是硅基器件的1/49，即2%，可以說是超大幅度節(jié)能；碳化硅常被用作功率器件，在新能源汽車上發(fā)揮節(jié)電效果，當散熱較小時，可以優(yōu)化散熱系統(tǒng)，變得輕便而便宜；目前市場常用的有銅、金銀等貴金屬，而更好一些的材料，如石墨烯、氮化鋁、金剛石等，散熱效果更好，具備優(yōu)化散熱系統(tǒng)潛力；

從生長角度看，氧化鎵成本很低，是唯一一個可以用熔體法生長的寬禁帶半導體材料，其6寸襯底成本三五年內就可以降到1000-1500人民幣，大規(guī)模生產(chǎn)后可以降到300元，而同樣尺寸的碳化硅襯底成本大概在4000-5000元，售價超過7000元，這中間有一個巨大的成本差。

氧化鎵生成晶圓襯底的速度很快，氧化鎵可以采用熔體法，有些類似把筷子插進蜂蜜，再把筷子拽出來，這就已經(jīng)形成了一單晶了，一個小時生長2厘米，是其他材料長速的近100倍。而在通過類似雪先融化成水、再結成冰的熔體法生成的晶體質量非常好，而氣體分子沉積成晶體的過程是很慢的，品質也很難提高。

36氪：氧化鎵材料可以被用于什么產(chǎn)品？

許照原：半導體材料的禁帶越寬，需要的激活能越大，才能將電子從一個束縛的電子變成自由電子，它對波長比較長的光吸收量很少，氧化鎵響應波長250~300nm，因此可以用于探測日盲紫外光，目前這個方向受到科研人員的廣泛肯定。不過我們團隊還是更熟悉功率應用，光電應用就期待其他團隊來努力了。

日盲紫外波段的光線無法透過大氣層，會被大氣層直接吸收。一旦在大氣層中探測到這種光線，那么它要么來源于閃電，要么來源于導彈，要么來源于戰(zhàn)斗機，可以用該材料當作軍用光線探測器。此外，在電站、加油站等場景，故障早期出現(xiàn)電暈放電情況時也會發(fā)出這種紫外的光，如果狀況繼續(xù)惡化的，它就開始發(fā)熱并變成紅外的光，相當于可以用氧化鎵防患于未然，不過能用做這種探測的材料還蠻多的，比如氮化鋁、碳化硅，氧化鎵在這個應用可能還需要進一步證明它的不可取代性，不像功率領域這么簡單明了。

業(yè)界對氧化鎵的的開發(fā)更多還是在功率器件上，基本上80%的研究單位都在朝著功率器件的方向發(fā)展。

36氪：氧化鎵具備什么材料特性，讓它具備用于功率器件的潛力？

許照原：市場對于功率更高、損耗更低、成本更低、性能更好的器件的追求是永無止盡的。

功率半導體最看重的是擊穿場強、導通電阻、遷移率、介電常數(shù)等參數(shù)，禁帶寬度更寬的材料，天然具有更耐高溫、耐輻射、耐高壓、導通電阻低的特點。氧化鎵的禁帶寬度為4.9eV，而氮化鎵為3.39eV，碳化硅為3.2eV，硅為1.1eV；在耐壓能力上，氧化鎵、氮化鎵、碳化硅、硅的擊穿場分別為8、3.3、2.5、0.3MV/cm；在評估材料特性的巴利加優(yōu)值BFOM上，氧化鎵、氮化鎵、碳化硅、硅分別為3440、536、344、1，數(shù)值越大，導通特性就越好；不過在散熱率上，氧化鎵的熱導率僅0.27w/cm·k，要低于氮化鎵（2.1 w/cm·k）、碳化硅（2.7 w/cm·k）、硅（1.2 w/cm·k），現(xiàn)在工業(yè)界通過封裝已經(jīng)搞定散熱，效果很好，所以現(xiàn)在基本上行里人也沒有人再提熱導率的事兒了。

二、氧化鎵材料研究走到哪一步？

36氪：目前全球氧化鎵材料研究走到了哪個進度？

許照原：這個材料特別難，直到現(xiàn)在，全球僅日本實現(xiàn)了量產(chǎn)。因為這個材料熔點高，1800度，還需要有氧環(huán)境，單獨實現(xiàn)某一個還好，比如高溫，碳化硅需要2300度高溫，也能很好實現(xiàn)，但是有氧就不好辦了，整個技術體系都要更換，設備要改，熱場要改，保溫材料，加熱材料，坩堝材料，全都要換，重新摸索。那研發(fā)這個材料就需要很強的設備能力，也需要長晶基礎，熟悉各種長晶工藝，再用極大的耐心去實驗。

日本將氧化鎵的襯底、外延、器件全都研究了一遍，并且已經(jīng)實現(xiàn)了6英寸襯底和6英寸同質外延，這什么意思呢，就是不到十年的時間，已經(jīng)追上了碳化硅四十年的進度，這就是熔體法帶來的好處。他們很早就驗證出這個材料在功率領域很好用，此后更多的人覺得這個材料挺好的，開始大規(guī)模采購日本的材料，一起在器件端探索，開發(fā)出新的更好規(guī)格的器件。目前，日本有兩家氧化鎵公司，都是從材料做到器件的IDM企業(yè)，一家公司融資了11輪，但未向市場售賣材料和器件；另一家日本公司NCT在全球市場占有率接近100%，供給了市面上幾乎所有的氧化鎵材料，他們用的是導模法，也就是用銥的，未來幾年很快就要被淘汰掉，所以我猜他們肯定也在謀求新技術路線。他們的外延是做得最好的，領先我國很多。

在一些特定領域里，我們看到的報道是說日本已經(jīng)與客戶完成了初步驗證，效果很好，計劃從小規(guī)模實驗準備轉入量產(chǎn)階段，預計在2023年量產(chǎn)。

現(xiàn)在大家都只知道他們用在工業(yè)，但是不知道到底在哪個場景用的，也沒辦法去推算特定的規(guī)格來進行同步定制的開發(fā)。只有等到它真正批量應用之后，我們才能看到它還有這樣的市場，再去追隨跟進了。

36氪：化合物半導體研發(fā)有什么研究難點？

許照原：材料研發(fā)本身就很難?；衔锇雽w涉及到物理、化學、材料學，器件端仿真等各個領域，且只能通過實驗研究，需要大量經(jīng)驗和積累。而新材料沒有現(xiàn)成設備，沒有合適的研發(fā)環(huán)境，要重新研發(fā)裝備，建設研發(fā)環(huán)境，從零干起，難度非常大，相當于為了做一份僅知道物理特性的食物，要新建廚房，把水電氣做好，保證能用還安全，再琢磨用什么方法才能把菜做出來，再根據(jù)這個方法自行開發(fā)配套的廚具，實際上到最后的長晶工藝開發(fā)環(huán)節(jié)已經(jīng)是最簡單的了。這里面還涉及各種材料的選擇、搭配，需要對不同材料在各種溫度下的變化了如指掌，才可以更好地生長。

全球科技巨頭在國內建了很多的芯片廠，但從不建材料廠，因為材料端的內容非常核心，且很難通過專利保護，它類似某種炒菜手法，國外廠商不會把配方、火候等要素放到別國。目前，全世界在材料端做得最好的公司在日本。

有些材料研發(fā)起步相對容易，像寬禁帶材料中的金剛石，可以通過模仿它在大自然中的形成條件，去摸索生成方法，但氧化鎵在自然界中并不存在，也就無從模仿，只能像煉金術一樣摸索。

不過，它的產(chǎn)業(yè)化就相對簡單。因為作為寬禁帶材料，氧化鎵的芯片制造過程抗干擾能力很強，可以用GaN的現(xiàn)成芯片產(chǎn)線就可以制造氧化鎵器件。實際上，國際上幾乎所有的研發(fā)單位都是有GaN基礎，從GaN轉過來的，不用新建實驗環(huán)境，直接就在之前的設備上就能做氧化鎵開發(fā)。看報道，最近英國一個高校買了一臺氧化鎵外延設備，并預計未來幾個月就可以推出第一批氧化鎵器件，就是因為有現(xiàn)成的設備可以用。

36氪：品質提升有哪些問題要解決？

許照原：一方面是材料端要提純，再一個就是生產(chǎn)條件的處理和控制，包括腔室的處理，在生產(chǎn)過程中載氣的控制等。高溫環(huán)境下，溫度梯度很難控制。且腔體中通常有多種材料，不同材料在高溫下也會釋放一些物質。如為保持溫度，腔體中還需要一些保溫材料，這些材料在高溫下也會發(fā)生變化，難以控制在一個較好狀態(tài)，因此材料熔化容易，制造單晶晶體就難；在腔體中形成底下熱、上面稍冷、中間不冷不熱的臨界狀態(tài)是真的很難。

36氪：如何評價氧化鎵材料的質量？

許照原：氧化鎵材料有幾個特定的評估標準。一是通過X光檢測XRD測晶體質量，數(shù)據(jù)越小品質越高；其次看是不是完整單晶；三是缺陷密度，有條件可以測下腐蝕坑；我們前期對自己的材料和國外的材料做了大量的分析測試，再結合長晶工藝，每一個技術條件的變化會產(chǎn)生什么樣的結果，我們有了很細致的研究，因此我們進化半導體才能進展如此迅速，可以說在材料性質、缺陷抑制、工藝優(yōu)化等方面的認知上，我們是國內領先的。

36氪：氧化鎵器件類公司在發(fā)展過程中有何難點？

許照原：器件端現(xiàn)在其實最稀缺的資源是產(chǎn)線，現(xiàn)在國內還沒有任何一條供器件公司使用的氧化鎵器件工藝線。我們公司是做材料的，設備能自己研發(fā)，成本很低，就幾十萬，但器件端的生產(chǎn)設備，很成熟的一些設備全套下來可能要五千萬甚至要上億。

36氪：氧化鎵器件公司可以利用現(xiàn)有硅產(chǎn)線進行生產(chǎn)？

許照原：它可以利用現(xiàn)有的功率半導體產(chǎn)線，比如說硅基IGBT、做LED的氮化鎵、做碳化硅的產(chǎn)線都可以改，氧化鎵是特別穩(wěn)定的一種材料，它很少會受到其他材料的干擾。它只在生長中容易受到干擾，在應用中反而還好一些。

產(chǎn)線改造難度不大，只要工廠愿意改。目前，我們主要找一些類似于半研發(fā)機構的合作伙伴，它不依靠于這條產(chǎn)線賺錢，主要用這條產(chǎn)線摸索工藝，做一些開發(fā)，它有意愿開辟一些新方向，我們就告訴他怎么改產(chǎn)線，需要哪些環(huán)節(jié)，用什么樣的參數(shù)，我的工藝都可以實現(xiàn)。后面，我們再把產(chǎn)品給他，他們可以開放給全部有興趣做氧化鎵器件的團隊，我們也有器件研發(fā)人員，大家可以一起去做開發(fā)，把氧化鎵產(chǎn)業(yè)鏈越做越完善。

三、距離產(chǎn)業(yè)鏈成熟還有多遠？

36氪：國內研究氧化鎵的科研院所和企業(yè)多嗎？

許照原：國內半導體很多領域技術儲備都是有的，但是產(chǎn)業(yè)化做得不夠好，化合物半導體產(chǎn)品幾乎全部是卡脖子領域，且產(chǎn)業(yè)化很難，需要具備資深背景的業(yè)內專家、大企業(yè)技術帶頭人才能更好實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

我們目前看到的情況是，進行氧化鎵研究的高校和科研院所還挺多的，不過做襯底的研究團隊相對要少，創(chuàng)業(yè)企業(yè)就是非常少，因為做材料是投入大、周期長、門檻高的環(huán)節(jié)，幾乎沒有技術積累的企業(yè)，是很難做出成果的，一般是需要國家在前期進行課題經(jīng)費支持。國內氧化鎵材料以中電科四十六所、山東大學、深圳進化半導體、中科院上海光機所、北京鎵族科技、杭州富加鎵業(yè)等單位為主力。

36氪：氧化鎵有襯底、外延、器件三個產(chǎn)品種類，企業(yè)一般是只研發(fā)其中一種，還是都研發(fā)？

許照原：理論上只研發(fā)某一個環(huán)節(jié)就夠了，以碳化硅領域為例，做襯底的有山東天岳、天科合達、河北同光、山西爍科晶體等，他們基本上只做襯底也就夠了；外延端比如說瀚天天成、東莞天域等等，只做外延；器件端的就是泰科天潤、綠能芯創(chuàng)這些公司，甚至還有一類的是器件制造公司專門給其他人代工叫Foundry，下面還有叫器件設計公司Fabless，自己不建廠，別人有工廠后，我開發(fā)的器件讓他生產(chǎn)。

化合物半導體行業(yè)規(guī)律是，合-分-合。剛開始新材料出現(xiàn)，沒人驗證好壞，只能自己從襯底到外延到器件都干了，驗證材料是好材料，然后出現(xiàn)每個環(huán)節(jié)的優(yōu)勢團隊，行業(yè)越成熟，環(huán)節(jié)就會越細分、專業(yè)。但是最后又會逐漸整合，因為化合物半導體中都是know how（技術機密）為主，不像集成電路以IP（知識產(chǎn)權）為主，所以為了保護技術機密，保證產(chǎn)業(yè)鏈供應，優(yōu)勢企業(yè)就開始并購，把各個環(huán)節(jié)補全，像日本羅姆，歐洲的意法半導體，都是典型代表。現(xiàn)在第三代半導體仍處于野蠻生長狀態(tài)，有的人我能干的全干了比如Cree（現(xiàn)在叫Wolfspeed），有的人只干一個環(huán)節(jié)也能生存得很好，不需要全產(chǎn)業(yè)鏈都干。

但現(xiàn)在氧化鎵還沒有分化出來，一個公司必須從頭干到尾。新材料企業(yè)在發(fā)展上會有這樣的困境，這對團隊的要求很高，得有研發(fā)能力，有足夠的資源整合能力，還要有足夠的錢，扛到這個材料火起來。

36氪：到目前為止，大多數(shù)從業(yè)者的關注點還在第三代半導體上，您認為第四代半導體何時會獲得關注？

許照原：對一個產(chǎn)業(yè)鏈來說，必須具備全部環(huán)節(jié)，才能有好的協(xié)同。如果要真正地從應用、需求端把整個產(chǎn)業(yè)鏈帶起來，就要有好的器件，有示范性應用，如特斯拉在Model 3上用碳化硅，小米在快充上用氮化鎵。如果有一天氧化鎵做出來很好的規(guī)格，你可能發(fā)現(xiàn)在比如說有沒有哪個領域，用氧化鎵便宜、性能好、沒有安全隱患，那第四代半導體的時代就到來了。

示范性應用起來后，大家覺得市場端沒問題，就會開始批量生產(chǎn)。而批量生產(chǎn)的一個基礎在于，供應鏈上游要供得上。器件制造的供應鏈是外延，外延的供應鏈是襯底，我們盡量從材料出發(fā)，團結更多的產(chǎn)業(yè)鏈公司和單位，共同促進氧化鎵產(chǎn)業(yè)化。

我們預計明年會出現(xiàn)一個真正殺手級的應用，最早可能出現(xiàn)在日本。我們認為，氧化鎵的產(chǎn)業(yè)鏈馬上要成熟了，有市場的未來和前景。

36氪：在您看來，氧化鎵最早會在哪個領域落地？在此之前整個產(chǎn)業(yè)需要具備哪些條件？

許照原：我們認為最早可能會出現(xiàn)在快充和工業(yè)電源上。它的市場門檻比較低，不像汽車，可能需要拿很多資質。這些領域（快充和工業(yè)電源）屬于你的性能ok、成本夠低，就能用，且他們對可靠性有需求，而氧化鎵的可靠性天然非常好。

汽車會是它未來的爆發(fā)點，但不會是率先應用。其實和碳化硅一樣，碳化硅最早是用在光伏逆變器、工業(yè)電源，直到特斯拉用到車上，它才爆起來。所以行里話叫，“碳化硅摸著石頭過河，氧化鎵摸著碳化硅過河”，碳化硅發(fā)展了40年，氧化鎵用了不到10年的工夫就已經(jīng)發(fā)展到了接近于碳化硅發(fā)展35年左右的進度。

36氪：第四代半導體材料會第三代存在合作可能嗎？

許照原：會合作的。氧化鎵和GaN的晶格失配很小，可以在氮化鎵上長高品質的氧化鎵外延層，有很多團隊都在做這方面工作，也報道了非常漂亮的成果，只要氧化鎵成本降下來，有成為繼Si和藍寶石以后的第三種平臺型襯底材料的潛力，相當于可以借著氮化鎵發(fā)展，這是一個可以合作的點，但會和碳化硅有一定的競爭，都在力爭挑戰(zhàn)硅基器件的傳統(tǒng)地位。

36氪：現(xiàn)在，第四代半導體氧化鎵產(chǎn)業(yè)有何發(fā)展突破嗎？

許照原：氧化鎵的材料制備剛剛實現(xiàn)突破。如果我們把做器件、做應用比作炒飯，那前提是你得有米，之前這個米想把它種出來都非常困難，也就沒辦法大規(guī)模應用。目前一個比較大的突破是，我們找到了低成本制造氧化鎵材料的可能。

目前，市面上主流的能制備單晶材料的方法有導模法（EFG法）、提拉法、焰熔法、浮區(qū)法等，其中，EFG法是當前唯一能制造大尺寸氧化鎵襯底的工藝，已經(jīng)有單位能根據(jù)該方法制造出6英寸的樣品。幾乎供應了全球100%的氧化鎵襯底的日本NCT公司，采用的便是EFG法。

不過，EFG法需要在接近1800℃的高溫、含氧環(huán)境下進行晶體生長，對盛放熔體的坩堝要求很高，需要耐高溫、耐氧，還不能污染晶體等特性的材料，目前性能和成本比較合適的只有貴金屬銥，但銥非常昂貴。

業(yè)內一直期待無銥工藝的出現(xiàn)。我們2021年06月就在業(yè)內介紹了無銥法制備氧化鎵方法。2022年04月，日本東北大學聯(lián)合C&A公司也報道了無銥工藝的2英寸襯底，看介紹跟我們多種無銥技術路線中的一條異曲同工，能把價格做到跟硅和藍寶石接近的價格?？傊@種技術意味著，低成本氧化鎵進入市場已經(jīng)具備可能。

36氪：那進化半導體的技術積累是什么？

許照原 ：我們的技術團隊是非常資深，有一位核心成員是化合物半導體材料專家，掌握很多技術，填補了多個半導體材料的國內空白，氧化鎵產(chǎn)業(yè)化領域我覺得他應該是最權威的吧。他從2014年就開始搞氧化鎵，2016年國內最早做出來2寸氧化鎵，2018年國內最早做出4寸氧化鎵，也是國內唯一做出來4寸的，到目前為止還是國內的記錄保持者，在各種文獻中看提到我國做出4英寸氧化鎵材料的，那其實就是他，只是不提他名字而已。2017年他牽頭撰寫了國內氧化鎵唯一的行業(yè)標準，所以他在行業(yè)內還是很權威的。

他有這么多年的刻苦鉆研，上千次實驗，對氧化鎵里里外外都琢磨通透了，才能開發(fā)出我們創(chuàng)新的無銥工藝，現(xiàn)在我們已經(jīng)做出來了5寸材料，正在向更大尺寸研發(fā)。想有創(chuàng)新，就必須要經(jīng)過這么多種材料，這么多工藝，這么多次實驗的折磨才能突破，做材料沒有抖機靈成功的，沒有晶體經(jīng)驗就說自己能做的，要么是騙子，要么是小偷，要知道，上千次實驗在晶體領域是很驚人的，因為每次升溫降溫至少要一兩天，幾乎每一兩天就要通宵，做晶體材料非常辛苦。

36氪：進化半導體位于氧化鎵產(chǎn)業(yè)鏈的哪一環(huán)？

許照原 ：我們現(xiàn)在最擅長的是做材料。在整個化合物半導體產(chǎn)業(yè)鏈里，最稀缺的是材料——價值最高，壁壘最高。材料是基礎科學，它不是一種能模仿來的技術環(huán)節(jié)，必須對它的機理有足夠的了解，有足夠的實驗形成know how，然后去做出來。

此外，化合物產(chǎn)品成本上，有一半來自襯底，20%~30%來源于外延，剩下是晶圓的制造和封裝測試等環(huán)節(jié)。晶圓制造投資大且難，但相應帶來的價值卻沒有那么高。

不過 ，目前由于整個產(chǎn)業(yè)鏈尚未成熟，也并未出現(xiàn)一個示范性的應用，大部分公司還處于將信將疑或觀望態(tài)度，不會主動試產(chǎn)器件，所以我們現(xiàn)在是前期也在聯(lián)合合作伙伴努力打通襯底、外延、器件三個環(huán)節(jié)，讓大家看到這確實是好東西，等下游市場起來后，我們再繼續(xù)努力降低材料價格，提供充足的高品質基礎材料，讓愿意去做快充的做快充，做新能源車逆變器的去做逆變器，做光伏的的去做光伏。

36氪：目前進化半導體的氧化鎵材料研究走到了哪一步？

許照原 ：公司成立不到一年，我們已經(jīng)研發(fā)了6寸的無銥法長晶設備，應該也是國內首臺6英寸氧化鎵專用設備。我們正在開發(fā)6英寸的氧化鎵材料，今年應該可以實現(xiàn)2英寸材料的小批量供應。目前階段，我們是國內新記錄的創(chuàng)造者和保持者（5英寸），我們也努力研發(fā)，加強技術優(yōu)勢。等我們做出來6寸了，也會給業(yè)界更大的信心。

我們已經(jīng)跟客戶溝通了所需產(chǎn)品規(guī)格，計劃第一步是先滿足客戶需求，實現(xiàn)送樣和小批量供應，同時繼續(xù)做更大尺寸材料的研發(fā)，為大規(guī)模產(chǎn)業(yè)應用做好準備，商務和研發(fā)兩條腿走路。

36氪：按目前的研發(fā)進度看，公司材料何時能在產(chǎn)品中真正試用，離成品階段還有多久？

許照原 ：我們研發(fā)還是比較順利的，今年下半年就會開始供應襯底，從小尺寸開始賣?，F(xiàn)在下游需要的用小尺寸材料做開發(fā)，而非用大尺寸做量產(chǎn)，我們要適應客戶的需求。

我們已經(jīng)拿到了多家客戶的產(chǎn)品規(guī)格要求，7月份就可以開始送樣，跟客戶合作改進產(chǎn)品，等規(guī)格穩(wěn)定后，就開始大規(guī)模量產(chǎn)。我們?yōu)榇蠹夜┙o充足的原材料。他們向日本公司購買會有貨期長、價格貴的缺點；我們一方面產(chǎn)品價格更便宜，二是可以配合客戶需求做參數(shù)調整，有了客戶第一手進度信息，我們也可以很好地做產(chǎn)能規(guī)劃，提前進行相關的擴產(chǎn)準備。