鴻海研究院與陽明交大聯合前瞻研究傳捷報，開創第四代半導體新紀元

【財訊快報／記者劉居全報導】鴻海科技集團(2317)旗下鴻海研究院前瞻技術研發再傳捷報！鴻海研究院半導體所所長暨國立陽明交通大學講座教授郭浩中及半導體所研究團隊，攜手陽明交大電子所洪瑞華教授團隊，在第四代化合物半導體的關鍵技術上取得重大突破。研究成果提高第四代半導體氧化鎵（Ga2O3）在高壓、高溫應用領域的高壓耐受性能，並已發表於國際頂級材料科學期刊Materials Today Advances（MATER TODAY ADV）。此次研究Heteroepitaxially Grown Homojunction Gallium Oxide PN Diodes Using Ion Implantation Technologies，導入離子注入技術於異質磊晶生長的同質結氧化鎵PN二極體元件中，結果展示出優異的電性表現。氧化鎵 （Gallium Oxide, Ga2O3）在高壓及高溫應用領域的強大潛力，為未來高功率電子元件開闢了新的可能性。

這一研究成果，已發表於高影響力指數（impact paper）的國際頂級材料科學期刊「Materials Today Advances」。Materials Today Advances在2023年的影響力指數達到10.25，並在材料科學領域的 SJR（Scimago Journal & Country Rank）中排名前25%，該期刊已成為促進全球科學家和工程師之間知識傳播與學術交流的重要平台。

鴻海研究院指出，第四代半導體氧化鎵（Ga2O3）因其優異的性能，被視為下一代半導體材料的代表。它擁有超寬能隙（4.8 eV）、超高臨界擊穿場強（8 MV/cm） 等特性，較現有的矽（Si）、碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN）等材料具有顯著優勢。這些特性使得氧化鎵特別適用於電動車、電網系統、航空航太等高功率應用場景。

此次鴻海研究院與陽明交大電子所通力合作，以創新的離子佈植技術成功製造出具備優異電性表現的氧化鎵PN二極體（PN diode）。利用磷離子佈植和快速熱退火技術實現了第四代半導體P型Ga2O3的製造，並在其上重新生長N型和N+型Ga2O3，形成了PN Ga2O3二極體。這一突破性技術除了能大幅提升元件的穩定性和可靠性，並顯著降低電阻。

論文詳細闡述這種新型Ga2O3 PN二極體的製作過程和性能特徵。實驗結果顯示，該元件具有4.2 V的開啟電壓和900 V的擊穿電壓，展現出元件優異的高壓耐受性能。

氧化鎵元件將有望成為具有競爭力的電力電子元件，能直接與碳化矽元件競爭。目前，中國、日本和美國在氧化鎵研究領域處於領先地位。日本已實現4英寸和6英寸氧化鎵晶圓的產業化，而中國多家科研機構和企業也在積極推進相關研究與產品開發。

鴻海研究院此次的技術突破，將為台灣在全球化合物半導體產業中的領先地位增添優勢，也為未來的高壓半導體應用開創新的可能。