半导体材料是现代信息技术的基石，半导体材料的发展推动了电子、信息、通讯、能源等领域的快速发展。根据禁带宽度不同，现有半导体材料可分为：窄禁带半导体材料（带隙小于2.3eV的锗、硅及III-V价元素等）、宽禁带半导体材料（带隙3.3-3.4eV的SiC、GaN）及超宽禁带半导体材料（带隙大于3.4 eV的AlGaN /AlN、金刚石、氧化镓及氮化硼等）。

虽然超宽禁带半导体材料不如前两者出名，商业应用也并未完全展开，但凭借其比SiC和GaN更宽的禁带，该种化合物半导体在更高功率的应用方面具有独特优势。比如说氧化镓（Ga₂O₃），它已知的晶相共6种，其中β相为热力学稳定相，在体块单晶生长方面也其他晶相更具优势。β-Ga₂O₃晶体禁带宽度约为4.7eV，而作为对比，SiC和GaN的带隙为3.3eV，而硅则仅有1.1eV。大的禁带宽度使β-Ga₂O₃具备制作高耐压、大功率、低损耗功率器件及深紫外光电器件的能力，如超高压电力电子器件、射频电子发射器、深紫外光电探测器等，可以弥补现有半导体材料的不足。

导模法生长获得β-Ga₂O₃晶体

宽籽晶生长获得的β-Ga₂O₃晶体

此外，相比SiC、GaN等宽禁带半导体材料，β-Ga₂O₃在材料制备方面优势明显，它与单晶Si、GaAs类似，可以采用熔体法生长，晶体制备成本较低。这就是为什么在以SiC和GaN为代表的宽带隙半导体器件方面取得了巨大进步的时候，Ga₂O₃仍然吸引了开发者的广泛兴趣的原因。

氧化镓器件要想发展起来，关键就在于低成本、大尺寸、高质量β-Ga₂O₃晶体的获得。但在这一步上，各公司和研究机构仍需面临如下挑战：如晶体生长中的挥发、分解及坩埚的腐蚀等，为此氧化镓仍需要开展更多的研发和推进工作。在1月6-8日于广东珠海举办的“2021全国高纯粉体与晶体材料创新发展论坛”上，来自山东大学、晶体材料国家重点实验室的陶绪堂教授将发表题为《宽禁带半导体氧化镓晶体和器件研究进展》的报告，分析氧化镓的优势和前景并分享近年来我国在氧化镓晶体材料和器件方面的研究进展，感兴趣的话就不要错过了哦！

关于报告人

陶绪堂，教授、博士生导师，长江学者，曾任晶体材料研究所所长、晶体材料国家重点实验室主任。主要从事激光、非线性光学晶体，宽禁带半导体，有机及有机-无机复合钙钛矿光电功能材料和器件的研究。作为学术带头人获2005年度教育部创新团队和2007年度国家自然科学基金委创新群体基金并连续两次获得延续资助。兼任中国硅酸盐学会理事，中国晶体学会理事，中国硅酸盐学会晶体生长专业委员会副主任，中国物理学会固体缺陷专业委员会副主任，第六、七届教育部科学技术委员会交叉学部委员等。

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