全球首款安培级垂直氧化镓MOSFET研制成功

氧化镓是第四代半导体材料的代表性材料，凭借超宽禁带、高击穿场强和低导通损耗等特性，在高压、高效功率器件领域受到关注。不过，p型掺杂难题长期制约其在高功率场景中的应用与商业化，垂直氧化镓MOSFET也普遍受限于电流处理能力、击穿电压和漏电流等指标。

总部位于上海的 Jiachi Power Technology 近日在这一领域取得突破。该公司位于上海第四代半导体产业集群，已完成垂直氧化镓MOSFET芯片首阶段晶圆制造与验证。

通过器件结构创新和自有工艺开发，团队研制出据称全球首款增强型垂直氧化镓MOSFET，其导通电流超过1 A，击穿电压超过900 V；基于公开数据，该器件在多项关键性能指标上创下新纪录。

稳定、可控的p型掺杂一直是面向高功率应用的氧化镓MOSFET所面临的全球性难题。因此，此前公开的学术文献和产业报告均未记录导通电流超过1 A的垂直氧化镓MOSFET，这限制了其商业化进展。

为应对这一挑战，Jiachi 从器件架构和制造工艺两方面推进。团队开发了自主MOSFET元胞与终端结构，精确控制器件内部几何结构和电场分布，以提升稳定性和击穿性能。

此外，公司还开发了用于MOSFET沟道的自对准离子注入工艺，解决了精确形成沟道和均匀控制掺杂等难题。相关工作建立了面向高功率氧化镓器件的专用工艺流程，并完成了首轮完整制造和电学表征。

测试结果显示，器件阈值电压为3.9 V，可实现稳定的增强型工作；导通电流达到1.2 A，比导通电阻为33 mΩ·cm²。

根据公司对全球公开研究和产业成果的梳理，这是首个被报道的、导通电流超过1 A的垂直氧化镓MOSFET。

该器件面向750 V工作等级设计，实测击穿电压超过900 V，漏电流低于3 μA。其漏电表现接近成熟的商用硅和碳化硅功率器件，缓解了氧化镓技术的一项关键限制。

自主自对准离子注入工艺还为制造安培级及更高电流的氧化镓MOSFET奠定基础，有助于填补高功率器件工艺开发中的空白。

技术团队表示，上述结果验证了其原创器件架构和自有离子注入方法的可行性，标志着氧化镓功率器件从实验室验证迈向商业工程的重要一步。

展望未来，公司计划进一步优化器件结构、工艺参数和外延材料集成，以提升可靠性、一致性和整体性能。同时，公司还将推进芯片开发、向客户交付评估样品，以及建立可量产的工艺。