名古屋大学突破氧化镓瓶颈，成功制作p型层

日本名古屋大学研究团队宣布，在新一代半导体氧化镓（Ga₂O₃）研究上取得关键突破，成功通过新技术制作出制作出p型层，首次迈过长期困扰学界的瓶颈。

这项论文发表在Journal of Applied Physics，那么，什么是氧化镓呢？它是一种宽能隙半导体材料，能承受比硅（Si）更高的电压，并具备更高效率。其应用潜力包括电动汽车电力系统、再生能源电网与服务器电源转换等高功率设备，能让这些系统更加省电、耐用，并降低散热需求。另外，相较于第三代半导体碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），氧化镓更容易长出大尺寸单晶，因此具有成本优势。

然而，氧化镓过去的瓶颈在于仅能稳定制作n型层，无法形成p型层，导致二极管等关键组件无法真正应用。简单来说，n型层就像是一群“送货卡车”，里面装满了电子；p型层则像是一排“空的仓库”，来接收电子。但由于无法让卡车与仓库结合，电流就无法顺利流动。

本次研究中，团队采用镍（Ni）离子植入，搭配“低温氧电浆处理”与“高温氧气退火”的双阶段制程，成功在氧化镓中形成结晶化的p型层，并制作出功能性二极管（functional diode）。虽然性能较以往大幅提升，但目前制得的p型层电阻率仍偏高，导电效率还须改进。