【2026-11-10】氧化鎵6吋量產8吋突破 熔融法長晶快百倍 第四代功率半導體材料競逐成形

半導體.零組件 功率半導體 氧化鎵 第四代材料 2026-11-10 信心 B・多源

【2026-11-10】被稱為「第四類半導體」的氧化鎵,其產業化進程出現實質轉折:中國杭州鎵仁半導體宣布建成全球首條6/8吋氧化鎵同質磊晶量產線,並完成全球首款商業化6吋氧化鎵同質磊晶片量產,透過熔融法長晶與低銥用量把單片基板成本壓降逾八成;日本Novel Crystal Technology則同步推進150毫米(6吋)基板樣品出貨,設定2029年全面量產、2035年供應8吋的技術路線圖。市場焦點正從材料性能轉向量產良率、批次穩定性與客戶驗證進度。

理解氧化鎵這一波突破的關鍵,是先把它放回功率半導體的技術演進座標裡。碳化矽與氮化鎵雖已廣泛應用於新一代功率元件,但兩者主要採用氣相法生長單晶,每小時只能長出數百微米的厚度,製造成本與產出效率都受到限制;氧化鎵改採熔融法直接長晶,每小時生長速度可達數十毫米,約為氣相法的一百倍,這是它最直接的成本優勢來源。此外氧化鎵的硬度接近傳統矽材料,基板切割、研磨與拋光可以沿用既有的矽晶圓加工設備,不必另建整套製程,對設備投資與良率爬坡都是實質利好。從能隙來看,氧化鎵約4.9電子伏特,遠高於矽的1.1、碳化矽的3.2與氮化鎵的3.39,能隙越大意味著耐壓越高、導通損耗越低,這正是高壓電源、軌道牽引與新能源車逆變器最在意的物理特性。鉅亨網/優分析:氧化鎵5年就做到6吋基板、SiC卻花了15年,關鍵技術差異解析、36Kr:Gallium Oxide on the Brink of a Groundbreaking Breakthrough

量產能力的建立,才是這次消息真正的重量所在。過去氧化鎵之所以長期停留在實驗室階段,瓶頸並不在材料性能,而在大尺寸基板不足、同質磊晶品質不穩定、批次一致性差與完整製程尚未建立。中國杭州鎵仁半導體此次宣布已建成全球首條6/8吋氧化鎵同質磊晶量產線,並完成「單晶—基板—磊晶」完整製程;公司表示透過自主開發的鑄造式單晶長晶技術搭配MOCVD磊晶製程,不僅把基板產能提升至原先的三至四倍,更因大幅降低銥(Iridium)使用量,使每片基板成本下降超過八成。該公司同時完成全球首款商業化6吋氧化鎵同質磊晶片量產,磊晶厚度超過10微米、厚度均勻性控制在百分之一以內,已有海外企業與研究機構開始下單,部分客戶並已建立長期採購關係。這組數字說明產業關注點已經從「做不做得出来」轉向「能不能大量且穩定地製造」。財富號:鎵仁建成全球首條6/8英寸氧化鎵同質外延量產線、DIGITIMES:(獨家)6吋量產、8吋突破有成 氧化鎵蓄勢搶攻功率半導體市場

日本的推進路線則呈現完全不同的節奏,反映出不同市場的策略考量。日本Novel Crystal Technology在2026年2月27日宣布自3月起出貨150毫米(6吋)β-Ga₂O₃基板樣品,並把這件事明確定義為「從研發轉向量產」的戰略轉向,其公開的技術路線圖是2027年交付150毫米磊晶片、2029年全面量產、2035年進一步開發並供應200毫米(8吋)產品。其技術特色在於採用低成本的熔融法生長,該公司將此定位為通往成本破壞式商業化的關鍵。中國與日本的時間差也反映各自的產業條件:中國廠商的量產線與交付節奏走得更快,日本廠商則在產品線規劃與長期商用節奏上更為保守。值得注意的是,新型態的量產能力正在同時出現,而非單一玩家的孤立進展。Novel Crystal Technology:150 mm Gallium Oxide Substrate Sample Shipments、DIGITIMES英文版:Gallium oxide prepares to tackle power semiconductor market

大尺寸基板的開發速度,是氧化鎵相對既有材料的另一項結構性優勢。碳化矽從1997年至2012年大約花了十五年才完成6吋基板技術,氧化鎵則僅約五年(2012年至2017年)便完成6吋基板開發,逼近的速度意味著大尺寸化的成本曲線會比前一代材料平緩得多。不過日經中文網在梳理功率半導體研究會的區域格局時也點出一個容易被忽略的現實:中國氧化鎵的崛起速度明顯加快,但日本在高耐壓矽晶圓領域仍佔有優勢地位,這意味著不同材料之間的替代關係並非單向轉移,而是依電壓層級與應用情境各自推進。從終端市場來看,2025年氮化鎵與碳化矽功率半導體市場規模約41億美元,預估2035年底將達389億美元、預測期內複合年增率達25.3%,這塊持續膨脹的市場足以容納多條技術路線並行。日經中文網:功率半導體研究 中國氧化鎵崛起、日本高耐壓矽佔優、ResearchNester:氮化鎵與碳化矽功率半導體市場規模及成長報告

台灣與其他亞洲市場並未被這波進展排除在外。台灣新創NextGO Epi已在提供4吋氧化鎵磊晶晶圓,但技術負責人周大順的判斷是,至少要做到6吋以上,才比較有機會讓大型半導體公司真正把材料帶進研發線甚至量產線測試;這說明亞洲廠商的卡位點仍集中在材料端與磊晶端,要進入國際大廠的驗證流程還有明確的門檻差距。而日本廠商在台布局的關鍵字清單中,應材、康寧、三星電機、樂金化學、AGC等材料與載體供應商都已出現,顯示玻璃與氧化鎵材料鏈的戰線正在同步拉長。對於關注台灣供應鏈的讀者而言,這條線的觀察重點不是誰能立刻放量,而是誰能在良率與批次一致性上先取得客戶信任。Yahoo台灣:台灣博士柏林創業 氧化鎵能成為半導體下一場材料革命?、DIGITIMES:氧化鎵供應鏈關注的台系與中系廠商名單

綜合來看,氧化鎵這波的產業意義不在於它會不會取代碳化矽或氮化鎵,而在於它把功率半導體的材料選項從兩條變成三條。熔融法百倍速的長晶效率、現有矽晶圓加工設備的沿用能力、加上6/8吋與150毫米兩條並進的量產線,意味著未來三年高壓電源與新能源車的功率元件成本結構可能出現新的下修空間;同時,2029年與2035年兩個量產時程也提醒市場,這不會是一年內就改寫產業面貌的題材。往後追蹤這條線,該鎖定的是幾個具體訊號:量產良率的實際爬坡曲線、批次一致性數據、下游客戶的驗證名單,以及基板報價是否真的跟著成本下降而鬆動。這四項指標任何一項兌現,氧化鎵才會從材料故事變成營收故事。鉅亨網/優分析:現階段最值得關注的不是能不能做,而是能不能大量且穩定地製造、36Kr:氧化鎵產業化進程與量產時程觀察

主要來源

查證狀態:已完成多源交叉查證。以中英雙語關鍵字查詢並比對雙語新聞 RSS,8 個獨立原始來源。6/8吋氧化鎵同質磊晶量產線、熔融法長晶速度約為氣相法百倍、基板產能提升三至四倍與單片成本下降逾八成等資訊,經鉅亨網、財富號與 DIGITIMES 報導一致確認;150毫米基板樣品出貨時程與2029年全面量產、2035年供應8吋的技術路線圖引自日本 Novel Crystal Technology 官方新聞稿;能隙數值與大尺寸基板開發年數比較引自 36Kr 與優分析報導。本篇所列來源連結均已逐一以 HTTP 狀態檢查確認可存取。

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