在第四代半导体材料领域，一项突破性成果引发关注：中国科学院上海光学精密机械研究所携手杭州富加镓业科技有限公司，通过垂直布里奇曼法（VB法）成功制备出8英寸氧化镓晶体，刷新了国际同类技术制备该材料的尺寸纪录。这一成果标志着我国在超高压功率器件核心材料研发上取得重要进展，为氧化镓产业化应用奠定了关键技术基础。
氧化镓作为第四代半导体的代表性材料，凭借其4.9电子伏特的超宽禁带宽度和8兆伏/厘米的极高击穿场强，在智能电网、新能源汽车、轨道交通等领域的超高压功率器件制造中展现出独特优势。其耐高压、低损耗的特性，可显著提升能源转换效率，降低系统能耗，被视为下一代功率电子器件的核心材料之一。
研究团队在技术攻关过程中，系统突破了三大核心技术瓶颈：通过自主研发关键装备，实现了晶体生长环境的精准控制；运用高精度模拟仿真技术，优化了热场分布参数；创新确定性热场设计方法，确保了生长过程的稳定性。这些技术突破使VB法在氧化镓制备中展现出显著优势：无需使用昂贵的铱金坩埚，大幅降低原材料成本；均匀的温度场和较小的温度梯度，有利于大尺寸晶体的稳定生长；柱状晶体生长模式提升了材料利用率，生长过程的可控性更适配自动化生产线需求。
回顾技术演进历程，该团队在氧化镓晶体制备领域持续取得突破：2024年7月实现国内首个3英寸晶体制备，同年12月成功生长4英寸晶体，2025年9月攻克6英寸晶体技术，直至此次8英寸晶体的问世。这一系列成果不仅体现了技术迭代的加速度，更通过尺寸的突破性增长，验证了VB法在大规模产业化应用中的技术可行性。
目前，研究团队已启动氧化镓材料的产业化验证工作。通过与下游器件厂商深度合作，重点开展材料性能与器件需求的匹配性测试，针对导电性、热稳定性等关键指标进行优化迭代。这种"材料-器件"协同创新模式，将加速氧化镓从实验室成果向市场应用的转化进程，为我国在第四代半导体领域构建完整产业链赢得先发优势。
