在杭州镓仁半导体的无尘车间里，技术员正小心翼翼地取出一片8英寸氧化镓单晶。它如玻璃般透明，却蕴含着改变世界半导体力量对比的能量。“2025年3月我们实现量产时，全球半导体行业都震惊了。”镓仁半导体的工程师透露，这看似普通的晶圆让中国在第四代半导体领域领先对手整整一个时代。

氧化镓，这种听起来陌生的材料，已成为全球科技竞争的焦点。美国在2022年8月就将氧化镓列为出口管制对象，担忧其军事应用潜力。而中国却在这场竞争中悄然领先，全球98%的镓矿产能掌握在中国手中。

8英寸VB法氧化镓晶体

这种材料的稀缺性是稀土的100倍，却可能成为中美科技博弈中中国的决胜筹码。

半导体材料的发展已经走过四代历程。从第一代的硅和锗，到第二代的砷化镓，再到第三代的碳化硅和氮化镓，每一代都推动了电子技术的飞跃。而现在，第四代半导体氧化镓正崭露头角。

氧化镓拥有4.9eV的禁带宽度，远超碳化硅的3.2eV和氮化镓的3.4eV。这个专业参数意味着什么？简单说，禁带宽度越大，材料能承受的电压和功率越高。

中国科学院院士郝跃指出：“氧化镓材料是最有可能在未来大放异彩的材料之一。” 它的击穿电场强度高达8MV/cm，是硅的二十多倍，碳化硅的三倍。 这使得氧化镓器件在高压环境下表现卓越，能耗却大幅降低。

氧化镓的优势不仅体现在性能上，还在产业化方面。在所有超宽禁带半导体中，氧化镓是唯一能用熔体法生长大尺寸单晶的材料。 与传统方法相比，熔体法成本更低、效率更高，更适合大规模生产。

2025年成为中国氧化镓技术的爆发年。杭州镓仁半导体宣布全球首颗8英寸氧化镓单晶量产，刷新了氧化镓单晶尺寸的世界纪录。 从2英寸到8英寸，中国团队实现了每年升级一个尺寸的“中国速度”。

尺寸突破不只是数字游戏。8英寸氧化镓晶圆可与现有硅基芯片厂的8英寸产线兼容，大幅降低了产业化门槛。 同时，晶圆尺寸增大使单晶产出芯片数量增加77%，成本显著降低。

更重要的是，中国攻克了低成本制备的世界难题。国外普遍使用贵金属铱坩埚生长晶体，单炉成本极高。 中国工程师独创非铱坩埚铸造法，将铱用量从5公斤压缩到1公斤，晶圆成本降至每片5000美元以下，良品率却提升到75%。

镓仁半导体自主研发的氧化镓专用晶体生长设备，已实现全自动化晶体生长，减少了人工干预，显著提高了生产效率和晶体质量。

氧化镓的价值在军事领域体现得尤为明显。搭载氧化镓雷达的055B型驱逐舰，对F-22等隐身战机的探测距离可达400公里，对非隐形飞机的探测距离更达到1200公里。 这意味着未来战场将更加“透明”，隐身优势可能不复存在。

在民用领域，氧化镓的应用前景同样广阔。新能源汽车是氧化镓的一个重要应用场景。采用氧化镓功率器件，电动汽车的充电时间可能缩短至分钟级。 电网变电站使用氧化镓模块替代传统硅基设备，电力损耗可直降30%以上。

中国科技部高新技术司相关负责人表示：“氧化镓不仅是一种新材料，更是国家能源安全和信息安全的重要保障。” 在5G通信、智能电网、工业电源等领域，氧化镓都将发挥关键作用。

全球氧化镓半导体竞争呈现中美日三足鼎立之势，但中国已占据明显优势。日本Novel Crystal公司几乎垄断了全球氧化镓衬底供应，但主要局限于4英寸和6英寸晶圆。 美国则偏向军事应用，美国空军研究实验室已制备出抗高压的增强型氧化镓MOSFET。

中国通过“十四五”新材料专项，在北京、杭州、西安形成三大产业集群，2025年产能预计占全球80%。 这意味着中国将掌握氧化�半导体的全球供应命脉。

更让竞争对手担忧的是，中国掌控着全球98%的金属镓储量。 金属镓是氧化镓的核心原料，这一资源优势使中国在氧化镓产业中拥有绝对话语权。

美国智库兰德公司在最近一份报告中警告：“中国在氧化镓领域的领先不是简单超越，而是战争形态的革命。”

氧化镓之所以被称为中国的“王牌”，是因为它兼具性能优势与战略价值。中国不仅拥有技术领先，还掌握着资源命脉。 这种双重优势使氧化镓成为中国反制美西方技术封锁的有力武器。

中国正在加快氧化镓的产业化进程。杭州富阳的氧化镓产业基地已开工建设，预计2025年年初投入使用，未来将实现年产万片生产规模。 从材料到设备，从设计到制造，中国正在构建完整的氧化镓产业链。

中国氧化镓技术已在国际市场上展现竞争力。镓仁半导体的8英寸晶圆产线全速运转，月产能突破3000片，而美国连4英寸量产技术都尚未突破。 这种技术代差让中国在全球半导体竞争中占据有利位置。

云南山区的农民用氧化镓相控阵雷达驱赶野猪，监控半径达15公里。 而在沿海船厂，工人们正将同款技术的氧化镓雷达安装到055B型万吨大驱上。从田间地头到远海大洋，氧化镓正在中国各领域发挥作用。

山东石岛湾的晶体炉与江南造船厂的雷达车间，已串联成一条“氧化镓长城”。 随着中国在氧化镓技术上的不断突破，这张王牌的价值将进一步凸显。

全球半导体格局正在重构，而中国已经握住了关键筹码。

参考资料：

铭镓半导体完成超亿元融资 加速冲刺6英寸氧化镓衬底量产

科创板日报 2026-01-21 18:26 财联社旗下财经账号

长春 市超宽禁带半导体氧化镓功率芯片产业化项目

时间：2025-03-20 19:45 信息来源：吉林省商务信息中心