配资知识网站 64%全球专利，50%全球产能！长三角撑起氧化镓第四代半导体半壁江山

近期，我国第四代半导体领域接连迎来标志性突破。3月中旬，杭州镓仁半导体研发的全球首片8英寸氧化镓同质外延片通过权威机构检测认证。3月26日，同处长三角的富加镓业宣布成功制备全球首颗12英寸氧化镓单晶，实现该领域尺寸技术的全球首次公开突破。进入4月，深圳平湖实验室依托国产氧化镓衬底研制出万伏级光导开关，武汉九峰山实验室将氧化镓横向MOSFET击穿电压提升至9.02kV，较此前公开报道的最高水平提升一倍以上。

作为我国集成电路产业从跟随转向引领的重要突破口，氧化镓产业正以长三角为核心集聚地，加快构建全链条自主可控的产业体系，为我国制造强国建设、产业链供应链安全稳定提供坚实支撑。

超宽禁带新材功率半导体的未来方向

氧化镓（Ga₂O₃）是继硅、碳化硅、氮化镓之后，全球半导体产业重点攻关的第四代超宽禁带半导体核心材料。其核心优势来自于颠覆性的物理性能。禁带宽度约4.8eV，远超硅基材料（1.1eV）与碳化硅（3.2eV），临界击穿场强达8MV/cm，是硅的26倍、碳化硅的3倍以上；衡量功率器件性能的理论极限巴利加优值，约为碳化硅的10倍、氮化镓的4倍、硅的3400倍。

这意味着，在同等耐压等级下，氧化镓器件可实现更小的体积、更低的导通损耗与更高的能量转换效率。在实体经济与民生场景中，这一技术突破具备极强的现实价值。应用于新能源汽车800V高压平台，理论上可将快充效率提升30%以上，充电时间缩短近一半；应用于光伏逆变器与储能电站，有望将能量转换效率提升至99%以上；应用于特高压电网，可将换流站的能量损耗降低70%以上，是新型电力系统建设的核心底层材料。此外，在轨道交通、6G射频、航空航天等领域，氧化镓同样具备广阔的应用前景。

产业界公认，晶圆尺寸是半导体技术先进性与成本竞争力的核心指标，更大尺寸的晶圆意味着单片可制造的芯片数量更多、单位芯片成本更低、产业化适配性更强。2026年春季的这一系列突破，使我国在大尺寸氧化镓晶圆领域取得了全球先发优势。

3月中旬，浙江大学杭州国际科创中心孵化的镓仁半导体，成功实现高质量8英寸氧化镓同质外延生长。经深圳平湖实验室权威检测，该外延片平均厚度达13.05微米，X射线摇摆曲线半高宽部分区域达21-22角秒，表面粗糙度最低至0.144纳米，多项核心指标达到国际先进水平。

8英寸是全球主流芯片产线的标准尺寸，这一突破意味着氧化镓器件可直接利用现有成熟硅基产线开展验证与量产，大幅降低了产业化落地的设备投入与门槛。

3月底，富加镓业宣布成功制备全球首颗12英寸氧化镓单晶，成为全球首家掌握该尺寸晶体生长技术的企业。从8英寸到12英寸，单片晶圆可制造的芯片数量提升约2.25倍，单位芯片成本实现大幅下降。记者了解到，富加镓业同时掌握VB法和EFG法两大主流晶体生长技术路线，实现了从2英寸到12英寸的全尺寸覆盖，其自主研发的MOCVD同质外延技术载流子迁移率达181.6cm²/V·s，高性能肖特基二极管功率优值达3.07GW/cm²，相关指标均处于国际领先水平。目前企业已完成近亿元A+轮融资，其建设的国内首条6英寸氧化镓单晶及外延片生产线，预计2026年底形成年产万片的量产能力。

材料端突破的同时，器件端同步实现关键跨越。深圳平湖实验室依托镓仁半导体自主研发的半绝缘衬底，研制出击穿电压超10000V的氧化镓光导开关，兼具低于10欧姆的动态导通电阻和亚纳秒级响应速度，标志着我国率先迈入氧化镓万伏级器件实用化阶段。武汉九峰山实验室基于国产同质外延片，成功研制出9.02kV氧化镓横向MOSFET，突破了此前该器件普遍低于4000V的耐压瓶颈，为中高压场景的规模化应用奠定了基础。

国家战略锚定十五五开启产业化新征程

氧化镓产业的加速突破，离不开国家战略的顶层引领与政策加持。2026年3月，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》正式获批，首次将氧化镓写入国家五年规划纲要，明确提出“推动氧化镓、金刚石等超宽禁带半导体产业化发展”，标志着氧化镓产业发展正式上升至国家战略层面，为产业发展注入了最强劲的政策推力。

在此之前，科技部重点研发计划、工信部工业强基工程已持续对氧化镓核心技术攻关给予专项支持，推动我国在晶体生长、外延制备、器件研发等环节形成了一批自主知识产权成果。

地方层面，长三角各省市率先出台配套政策，形成了上下联动的政策支撑体系。浙江省“十五五”新型工业化规划将氧化镓列为新一代半导体领域重点突破方向，明确提出支持大尺寸单晶、外延片核心技术攻关与产业化落地；江苏、上海等地将氧化镓纳入半导体产业集群发展重点任务，从研发补贴、产能建设、应用推广、人才引育等方面给予全方位政策支持，为产业集聚发展筑牢了根基。

长三角集聚全链条创新的产业主阵地

我国氧化镓产业的发展呈现出高度集聚的地理特征，长三角地区凭借产学研协同优势、完整的半导体产业配套与活跃的创新生态，已成为全球氧化镓产业的核心集聚地。据行业不完全统计，国内已建成的氧化镓衬底及外延中试线超过六成集中于长三角地区。在8英寸及以上大尺寸晶圆的技术验证和样品产出方面，长三角企业走在全球前列，在全球氧化镓产业化进程中占据重要地位。

杭州是全球氧化镓大尺寸单晶技术的核心策源地。这里集聚了镓仁半导体、富加镓业两家全球头部企业，先后实现了8英寸、12英寸氧化镓单晶的全球首次突破。依托杭州城西科创大走廊的创新资源，中科院上海光学精密机械研究所、浙江大学等顶尖科研机构与企业深度协同，形成了“产学研用”一体化的创新体系，实现了从基础研究到产业化落地的快速转化。

苏州凭借成熟的半导体产业生态，成为氧化镓商业化落地的核心高地。当地企业镓和半导体已实现4-6英寸氧化镓衬底的稳定量产，8英寸衬底完成中试验证，建成了国内首条氧化镓氢化物气相外延量产线，实现了核心设备与工艺的自主可控。作为全国半导体产业配套最完善的地区之一，苏州集聚了晶圆代工、封装测试、设备制造等领域上千家半导体企业，且毗邻长三角新能源汽车、光伏、储能产业集群，可大幅缩短下游应用验证周期，形成了“材料-器件-应用”的闭环产业生态。

上海凭借科研与资本优势，成为氧化镓全链条协同创新的重要枢纽。上海市科委前瞻布局第四代半导体未来产业培育，支持中科院上海光机所、上海微系统所联合企业开展“衬底—外延—器件—模组”全链条协同攻关；区域内集聚了全国四成以上的半导体领域创投机构，为氧化镓初创企业提供了充足的资本支持，加速了技术成果的产业化转化。

除了市场化创新主体，国内氧化镓领域的“国家队”力量也在长三角深度布局。中国旗下相关研究所、中科院体系多家院所均在长三角设立了氧化镓研发与产业化平台，与民营企业形成了“基础研究+工程化落地”的协同创新格局，共同推动产业技术升级。

从资源到应用全链条自主可控的核心底气

氧化镓赛道能够取得全球先发优势，核心在于我国已构建起从上游资源到下游应用的全链条自主可控产业体系，破解了此前第三代半导体领域“材料依赖进口、核心专利受制于人”的困境，实现了真正意义上的换道超车。

上游资源端，我国拥有全球绝对的资源话语权。据美国地质调查局2025年《矿产资源摘要》、中国有色金属工业协会发布的数据，中国金属镓产量占全球总产量的80%以上，是全球最大的镓生产国与供应国。2023年我国实施镓、锗相关物项出口管制后，进一步为国内氧化镓产业发展提供了稳定、可控的原材料保障，形成了其他国家无法比拟的资源禀赋优势。

中游制造端，我国已实现氧化镓衬底、外延片的完全自主可控，核心技术全部为自主研发。在核心设备领域，国内企业已实现氧化镓单晶生长炉、氢化物气相外延设备的自主研发与量产，设备国产化率持续提升。特别是国内企业重点攻关的VB法晶体生长技术，无需使用传统工艺中昂贵的铱金坩埚，有望在大规模量产阶段将衬底生产成本降低90%以上，彻底打破了海外的工艺与成本壁垒。

下游应用端，国内企业已完成氧化镓肖特基二极管、MOSFET等核心器件的研发与验证，部分产品已在光伏逆变器、储能变流器、工业电源等场景实现小批量应用，车规级认证工作正在稳步推进。随着大尺寸晶圆技术的成熟，下游应用场景的拓展速度将持续加快，产业化落地进程已走在全球前列。

产业发展仍处于早期阶段

全球氧化镓产业目前已形成“中日双强引领、美欧跟进布局、全球协同竞合”的发展格局，产业发展仍处于早期阶段，技术创新与产业化落地是全球各国的共同方向。

据相关专利数据分析显示，截至2025年12月，全球氧化镓领域相关发明专利共计3317件，其中技术来源地为中国的专利占比64%，日本占比约25%；从专利布局地域来看，中国境内布局的专利占比约48%，远超日本的16%和美国的11%。全球前15大氧化镓创新主体中，中国占据8席、日本占据7席，中日两国合计占据全球氧化镓晶圆市场近九成份额，是全球氧化镓产业发展的核心引领者。

日本是全球最早布局氧化镓产业化的国家，在器件工程化、车规级验证方面具备先发优势。全球首家氧化镓产业化企业日本NCT已交付6英寸氧化镓晶圆样品，规划2029年实现6英寸晶圆量产；FLOSFIA公司完成了4英寸晶圆制造技术的量产实证，其研发的1700V肖特基二极管正与丰田、电装合作推进车载场景应用；丰田汽车联合东芝发布了基于氧化镓器件的车载逆变器原型机，规划2029年实现量产装车。

与日本相比，我国在大尺寸衬底、外延片制备这一产业核心环节实现了全球领跑，8英寸以上晶圆的技术验证与产业化进度显著快于日本同业，在成本控制、产能规模方面具备明显优势。整体来看，中日两国在氧化镓产业化道路上形成了“材料端中国领先、器件端日本先行”的互补竞合格局，共同推动全球氧化镓产业的技术成熟与商业化落地。

美国方面持续加码氧化镓专项研发，美国空军研究实验室、普渡大学等机构重点推进氧化镓在国防、航空航天领域的应用研究，但整体仍以实验室研发为主，产业化进度落后于中日两国。欧洲则以高校、科研院所的基础研究为主，尚未形成规模化量产能力。

从实验室突破到规模化商用的关键跨越

站在“十五五”开局的关键节点，氧化镓产业正处于从实验室研发向规模化商用跨越的历史窗口期，发展前景广阔。据赛迪顾问预测，2025年中国氧化镓功率器件市场规模约15亿元。另据国际研究机构YoleDéveloppement预计，全球氧化镓功率器件市场2030年将达到12至15亿美元。多家机构一致认为，氧化镓市场正进入快速增长期。

随着国家战略的持续加持、技术的不断成熟与成本的持续下降，氧化镓的应用场景将呈现阶梯式拓展。2026-2028年，将率先在消费电子快充、数据中心电源、工业电机驱动等中低压场景实现规模化落地。2028-2030年，将全面切入新能源汽车高压平台、光伏逆变器、储能变流器等中高压核心领域、

长期来看，将逐步进军特高压电网、轨道交通、航空航天等超高压高端场景，填补碳化硅、氮化镓无法覆盖的市场空白，成为功率半导体领域的主流材料之一。

在产业发展迎来重大机遇的同时，我们也必须清醒认识到，氧化镓的全面产业化仍面临着核心技术挑战，需要行业上下游协同攻关、持续突破。

一是热管理瓶颈仍需突破。氧化镓的热导率仅为10-30W/m·K，远低于碳化硅与硅基材料，高功率工况下的散热问题是工程化应用的核心障碍。目前，国内科研团队已在金刚石异质集成、液冷封装、结构优化等技术路线上取得阶段性进展，有望逐步解决散热难题。

二是p型掺杂技术仍处于全球攻关阶段。氧化镓天然呈n型导电，稳定、高效的p型掺杂技术尚未实现产业化突破，制约了双极型器件与CMOS电路的开发。当前，国内高校与科研院所正在重点攻关Mg-N共掺杂、κ相外延改性等技术路线，与日本、美国处于同一起跑线，有望实现率先突破。

三是晶圆良率与均匀性仍需持续提升。当前氧化镓晶圆的量产良率、片内均匀性仍落后于成熟的硅基与碳化硅工艺，是制约规模化量产的关键因素。随着大尺寸晶体生长工艺的持续优化、设备国产化水平的不断提升，国内企业正加快推进良率提升工作，为大规模量产奠定基础。

在这条全新的半导体赛道上，我们从底层材料出发，构建起了全链条自主可控的产业体系，在新赛道上取得了先发优势。

未来五年，是氧化镓产业从实验室走向规模化商用的关键窗口期，也是我国集成电路产业从跟随转向引领的关键转折期。

长三角作为这场材料变革的核心阵地，正以持续的技术创新、完善的产业生态与强大的协同能力，为我国氧化镓产业发展提供坚实支撑，在全球半导体产业的新赛道上，书写属于中国的创新故事。

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