Hangzhou Garen Semiconductor из Ханчжоу объявила о запуске первой в мире серийной линии для гомоэпитаксиальных пластин из оксида галлия — 6 и 8 дюймов. Для этой отрасли размер подложки долго был узким местом: материал уже давно обсуждают, но до массового производства он доходил тяжело. Компания уже отгружает 6-дюймовые пластины разработчикам микросхем и говорит, что часть клиентов взяла их в долгосрочные поставки.
Оксид галлия давно считают одним из самых перспективных материалов для силовой электроники нового поколения. У него сверхширокая запрещенная зона — около 4,8-4,9 эВ — и высокое пробивное электрическое поле. На практике это значит, что из него можно делать компоненты, которые работают при более высоких напряжениях и температурах, чем кремниевые аналоги. Применение уже понятно: электромобили, энергосети, накопители энергии, солнечные станции, телеком-оборудование.
Но до сих пор упирались не в теорию, а в размер. Большую часть изделий на оксиде галлия делали на подложках 2-4 дюйма, а для промышленного рынка это неудобно и по цене, и по выходу годных. В Garen говорят, что наладили собственное выращивание монокристаллов и улучшили эпитаксию. Отсюда и обещание снизить стоимость подложек более чем на 80%, сократить расход иридия и поднять производительность. По расчетам компании, 8-дюймовая пластина дает примерно в четыре раза больше чипов, чем 4-дюймовая.
Есть и рыночный фон. В силовой электронике уже закрепились два широкозонных конкурента — карбид кремния и нитрид галлия. Первый активно пошел в тяговые инверторы электромобилей, второй занял заметную долю в зарядках, серверных блоках питания и телеком-узлах. Оксид галлия пока моложе, хотя в теории способен работать на еще более высоких напряжениях. Поэтому переход сразу к 6 и 8 дюймам выглядит не как очередной лабораторный рекорд, а как попытка быстрее выйти на промышленный масштаб.
Дальше все будет проверяться уже не по заявлениям, а у заказчиков. Если 6-дюймовые пластины действительно пойдут в реальные проекты, отрасль получит первый ориентир по браку, ресурсу и цене устройств на новом материале. В карбиде кремния переход на 8-дюймовые подложки у крупных игроков занял несколько лет и потребовал миллиардных инвестиций. Оксиду галлия теперь придется доказывать не только физику, но и экономику.