中国雷达探测能力即将迎来质的飞跃，而支撑这一飞跃的，是半导体材料领域的一次硬核突破。杭州镓仁半导体在9月14日宣布，他们用自己研发的VB法长晶设备，全球第一次实现了12英寸氧化镓晶体的等径生长。简单说，以前氧化镓晶圆只能在实验室里当样品慢慢搞，现在12寸氧化镓晶圆可以正式从实验室走向工业化量产了。


先说说氧化镓到底是个啥。它属于第四代半导体材料，和现在用得比较多的碳化硅、氮化镓算是同一个大阵营，但性能上更猛一些。


最直观的一个指标是禁带宽度，氧化镓接近4.9电子伏特，氮化镓只有3.4左右，碳化硅在3.2上下。这个数字越大，材料能承受的电压就越高。


换句话说，同样大小的器件，用氧化镓做出来，能扛的电压和输出的功率都要高出一截。


但材料好归好，能不能大规模造出来、造得便宜，才是真正决定它能不能走进市场的关键。


氧化镓有一个别的材料比不了的优势：它是目前主流半导体材料里，唯一可以用熔体法直接生长大尺寸单晶的。碳化硅得靠高温气相法慢慢长，成品率上不去，价格就下不来；


氮化镓想做出一大块完整的单晶衬底更是费劲。

氧化镓走的是更接近硅的液相生长路线，过程更可控，成品率更高，成本可以压到碳化硅的三分之一左右。


一种性能比碳化硅还强的材料，成本反而只有它的三分之一，这笔账下游厂商算得很清楚。


这次突破里有个关键词叫“等径生长”。晶体从熔体里长出来，要经过好几个阶段，只有中间那段直径保持恒定的部分，切出来的衬底片才合格。

等径段越长，一根晶锭能切出的合格片子就越多，摊到每片上的成本才能真降下来。


以前氧化镓只能在实验室里小打小闹地长，现在12英寸等径生长做成了，意味着它从“能长出来”正式迈进了“能稳定出材”的阶段。这一步跨过去，产业化的路才算真正铺开。


12英寸这个尺寸也有讲究。目前主流硅基产线用的就是12英寸，氧化镓长到这个规格，下游芯片厂可以直接借用现有设备来试制器件，不用为了一种新材料从头建一条产线。

产线不用大改，从材料到器件的验证周期就会短很多。新材料从实验室走到量产，最花时间的往往不是材料本身，而是下游整条制造链的适配。尺寸对上了，适配的麻烦就少了一大半。


产业端的动静也不小。

杭州两家企业交替刷新纪录，一家先解决“能长多大”，另一家紧接着解决“能长多稳”，这种你追我赶的节奏本身就说明这个赛道热起来了。


器件方面也有进展，深圳平湖实验室用国产氧化镓材料做出的光导开关，关断时间小于1纳秒，开启响应做到250皮秒，耐压超过两万伏，指标相当能打。材料、器件、装备几条线同时往前推，比单点突破的意义大得多。


当然，氧化镓也不是没有短板。热导率差是公认的难题，器件工作起来热量不容易散出去，这个问题不解决，性能再好也发挥不出来。


西安电子科技大学的研究团队把氧化镓薄膜和氮化铝衬底做异质集成，做出的射频器件输出功率密度达到了国际最高水平。这说明短板正在被有方法地补上，不是光发现问题不解决。


一项材料从实验室走到量产线，碳化硅花了十几年，氮化镓至今还在大面积衬底上挣扎。

氧化镓从2英寸走到12英寸等径生长，只用了四年左右。


这个速度背后是液相生长路线的先天优势，也是国内企业在长晶设备和工艺控制上持续投入的结果。

12英寸等径生长的意义，不在于某一天终端产品的性能突然翻倍，而在于氧化镓终于站在了可以谈论规模化制造的门槛上。


材料领域的突破从来不会立刻改变终端产品的面貌，它改变的是整个产业对“什么能做、什么做不起”的判断。氧化镓正在推开的那扇门后面，不只是雷达，还有高压输电、轨道交通、数据中心这些同样需要大功率电力电子器件的领域。


参考信源：
IT之家，《全球首次：杭州镓仁半导体实现12英寸氧化镓晶体等径生长》，2026年9月14日


央广网，《深圳造出“三超”光导开关》，2026年5月30日