1.项目简介

1.1 项目背景

1.1.1产品简介

氧化镓，作为“第四代半导体”的代表，其超宽禁带特性使其在半导体材料中脱颖而出。相较于第三代半导体材料碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)，氧化镓的禁带宽度高达4.9eV，远超碳化硅的3.2eV和氮化镓的3.39eV。这一特性意味着电子从价带跃迁至导带需要更高的能量，从而赋予了氧化镓耐高压、耐高温、大功率输出以及抗辐照的优异性能，在 5G 通信、新能源汽车、数据中心、消费电子等热门领域,发挥重要的作用。此外，在相同规格条件下，宽禁带材料能够实现更小的芯片尺寸和更高的功率密度，这不仅有助于减少散热系统的成本，还能缩减晶圆使用面积，从而进一步降低整体制造成本。

1.1.2 市场前景

（1）市场现状

随着科技的迅猛发展，半导体技术在众多电子设备中扮演着至关重要的角色。氧化镓作为一种备受瞩目的材料，被认为是下一代宽禁带半导体的有力竞争者。据资料显示，与碳化硅相比，氧化镓拥有更宽的禁带宽度（4.2~4.9eV）、更高的相对介电系数、更强的临界击穿场强（8MV/cm）、更短的吸收截止边界以及更优越的透明导电性等物理特性。此外，氧化镓在化学和热稳定性方面表现出色，能够在恶劣或高温环境下保持稳定。它还能够以低于碳化硅和氮化镓的成本生产出大尺寸、高质量、可掺杂的块状单晶。

具体来说，氧化镓是一种多面性的半导体材料，具有六种不同的晶相，其中β相是最稳定的。通过熔融法，可以生长出大尺寸的β相氧化镓单晶衬底，这对于制造高性能的功率器件极为有利。氧化镓的高压高功率特性尤为突出，其击穿场强是SiC的三倍，Si的二十六倍，这表明它能够在承受更高电压的情况下保持稳定。信息、能源、航空航天等行业对能够承受高电压的功率器件有着巨大的需求。氧化镓还具有低损耗的优势，其损耗仅为SiC的1/7，这意味着它能显著节省能源。实验数据显示，在相同电压下，氧化镓SBD的损耗仅为SiC的1/7，Si的1/49。作为一种高效节能的半导体材料，氧化镓具有显著的优势。

由于其卓越的材料性能，氧化镓被认为是下一代功率电子器件的核心。氧化镓基功率器件在大功率、高温、强辐射等领域的应用潜力巨大。目前，市场上的器件主要以碳化硅为主，而氧化镓大功率器件尚处于各大科研院所的研发阶段，并未实现产业化，市场上尚未出现相应的生产能力。

正是由于氧化镓的优越材料性能，它不仅成为当前半导体领域的研究热点，相关企业也在积极推进其量产和商业化进程。据报道，日本两家领先的氧化镓公司Novel Crystal和Flosfia自2012年起投入氧化镓研发，成功突破了多项关键技术，包括2英寸氧化镓晶体与外延技术，以及氧化镓材料的量产等。其中，Novel Crystal公司已实现2英寸、4英寸衬底及外延的批量化供应，并于2022年7月宣布计划在2025年每年生产2万片4英寸晶圆。Flosfia公司采用喷雾化学气相沉积法成功制备出具有全球最小导通电阻的肖特基二极管，并已在日本电装上试用。

美国在氧化镓产业链各环节的研究基础上也取得了显著进展。例如，美国空军研究实验室已制备出一种抗高压的增强型氧化镓MOSFET。美国能源部先进能源研究计划署主要资助的Kyma Technologies公司亦可提供氧化镓衬底及外延片的供应。德国的Leibniz晶体生长研究所、法国Saint-Gobai公司等机构也已加入到氧化镓材料器件的开发中。

我国在氧化镓材料制备技术方面也取得了显著进步。2023年2月，我国成功制备出首颗6英寸氧化镓单晶，中国电科46所成功构建了适用于6英寸氧化镓单晶生长的热场结构，突破了6英寸氧化镓单晶生长技术，可用于6英寸氧化镓单晶衬底片的研制，达到国际最高水平。此外，铭镓半导体也完成了4英寸氧化镓晶圆衬底技术的突破。

（2）市场前景

氧化镓等第四代半导体材料因其耐高压、大射频、低成本、耐高温等特性，被认为是制备下一代高功率、高频、高温及低功率损耗电子器件的最有希望的材料，被誉为“终极半导体”。日本、美国、德国等发达国家已将氧化镓作为下一代战略半导体材料，并通过了一系列支持计划。近年来，氧化镓材料及器件的研发呈现显著加速势头。但核心器件几乎全部依赖于日本NCT公司的外延材料，存在随时被禁运的风险，面临被“卡脖子”的困境。探索自主可控的技术路线，实现大尺寸氧化镓单晶、高质量外延片，在此基础上，开发高性能功率器件配套工艺，形成一整套具有自主知识产权的关键技术，对我国在新能源技术、通讯、国防等领域的自主可控发展具有重要意义，可支撑我国在宽禁带半导体技术方面实现从跟跑到并跑甚至领跑的重大转型，推动我国节能降耗和新基建等事业的发展。

随着技术的不断进步和市场需求的日益增长，氧化镓功率芯片的市场前景被广泛看好。预计在未来几年内，随着氧化镓大功率器件的研发成功并实现产业化，其将在电力电子、新能源汽车、航空航天等领域得到广泛应用。氧化镓功率芯片的高效率和低成本优势，将使其成为市场的新宠。

国内厂商在氧化镓功率芯片的研发上也展现出积极的姿态。多家企业已经启动了相关的研发项目，并取得了一定的进展。随着国产替代进程的加快，预计国内厂商将在未来几年内逐步提升在大功率器件领域的国产化率，减少对外依赖，增强市场竞争力。

国际上，氧化镓功率器件的商业化进程也在加速。除了FLOSFIA的预测之外，其他国际研究机构和企业也对氧化镓功率器件的市场前景持乐观态度。随着全球对高效、节能、环保电子器件需求的不断增长，氧化镓功率器件有望在不久的将来成为市场主流。

根据富士经济对宽禁带功率半导体元件的全球市场预测，到2030年氧化镓功率元件的市场规模将达到1542亿日元（约合12.2亿美元），这个市场规模超过了氮化镓功率元件的规模（约合8.6亿美元）。可以看出，氧化镓对市场需求产生的带动作用。

总的来说，氧化镓凭借其禁带宽度、击穿电场强度等关键性能的优势，在光电器件、高频功率器件等领域得到了越来越多的关注和研究兴趣。不断取得突破的氧化镓未来将帮助半导体器件在功能和性能上进一步拓展和完善，市场前景广阔。

1.1.3技术分析

熔体法是生长半导体材料最理想的方式，氧化镓是宽禁带半导体中唯一有常压液态的材料，即可用上述熔体法生长。氧化镓生长常用的直拉法为熔体法的一种，需要依赖铱坩埚（贵金属Ir单质），原因是直拉法生长氧化镓需要高温富氧的环境，否则原料容易分解成Ga和O₂，影响产物，而只有贵金属铱坩埚能够在这种极端环境下保持稳定。氧化镓生长的工艺流程从原料在坩埚中熔化和拉晶开始，之后经过切、磨、抛的工序，形成氧化镓单晶衬底。再经过外延工艺，得到同质外延或异质外延结构，最终加工为氧化镓晶圆。

尽管氧化镓存在热量方面的挑战，但氧化镓的散热是工程可以解决的问题，并不构成产业化障碍。如下图所示，美国弗吉尼亚理工大学通过双面银烧结的封装方式解决散热问题，能够导走肖特基结处产生的热量，在结处的热阻为0.5K/W，底处1.43，瞬态时可以通过高达70A的浪涌电流。

1.1.4项目建设的有利条件

（1）政策优势

我国对半导体材料的关注也在提高，“十四五”规划里就将第三代半导体材料作为发展的重点，并且在科技规划里，将超宽禁带半导体材料列入了战略研究布局。

吉林省出台了《加快推进吉林省数字经济高质量发展实施方案(2023-2025年)》，以数字政府为先导，以数字技术创新为驱动，推动数字技术和实体经济融合发展。方案提出提升数字产业化水平、推动产业数字化转型和加强基础支撑能力等目标，旨在打造数字经济新增长极，为吉林高质量发展提供有力支撑。

长春市成立数字长春建设工作领导小组，研究出台《数字长春“十四五”规划》《长春市数字经济发展行动计划》《长春数字经济发展攻坚突破行动计划》《长春市支持数字产业发展若干政策》等政策文件，把发展数字经济摆在突出位置，纳入“3转、4强、7新”现代化产业体系重点培育，突出产业数字化、数字产业化、治理数字化、数据价值化，全力抢占数字经济“新赛道”。‌‌

长春市还出台了一系列政策，如《长春市光电信息产业星光培育三年行动计划》和《长春市光电信息产业高质量发展若干政策(暂行)》，为产业发展提供了有力的政策支持。‌

长春新区出台的《长春新区促进战略性新兴产业发展若干政策》《关于印发长春新区支持光电信息产业高质量发展若干措施(试行)的通知》《长春新区促进科技创新发展若干政策》《长春新区加快长智光谷园区发展的若干政策》《长春新区加快高层次人才集聚若干政策》等若干政策支持光电信息产业发展及人才的引进培养。

（2）产业优势

长春市搭乘“数字”东风建成一批数字经济产业园区，初步形成数字经济企业集群，长春大数据深加工基地、长春算力中心、长春数据交易中心相继运行，包含光电信息、人工智能、电子元件、大数据、电子商务等多业态在内的多元化数字产业格局已形成。

2023年，长春市工业企业数字化转型升级攻坚行动正式启动，制定《长春市工业企业数字化转型升级实施方案》，加快兑现《长春市加快工业企业数字化转型升级若干政策》，556家工业企业启动数字化转型升级。2023年至2025年，将实现对全市1286户规上工业企业数字化转型升级“全覆盖”。

现有31家全国电子信息百强企业在长落户，初步形成以三大通信运营商、华为、浪潮、360集团、安恒、长光卫星等为骨干的数字经济企业集群，国内龙头企业、本地企业、高校院所抱团发展态势初步形成，企业集聚态势初显。‌

长春市光电信息产业拥有雄厚的科研基础，以中国科学院长春光机所、吉林大学、长春理工大学为主体，建成了多个国家级重点实验室，如集成光电子学国家重点联合实验室、发光学及应用国家重点实验室、高功率半导体激光国家重点实验室等。

（3）区位优势

长春高新区位于长春市西南部，地处长吉图开发开放先导区内陆端口，是哈大经济带和中蒙俄经济走廊的重要节点。这里拥有公路、铁路、航空立体化交通网络，特别是长春龙嘉国际机场作为东北亚区域重要的航空交通枢纽，以及长满欧国际铁路货运班列直达欧洲主要城市，大大缩短了高新区与东北各大主要城市的交通距离，使其成为哈长城市群向南开放的桥头堡。‌

长春高新区拥有发达的交通网络，包括长吉珲城际高铁、哈大高铁、珲乌高速等，这些交通设施极大地便利了人员和物资的流动，提升了区域的连通性和可达性‌。

（4）人才优势

高新区集聚了吉林大学、长春光机所等14所高校和多所职业技术学校，中科院长春光机所、应化所等39家科研院所。拥有两院院士21人，高端创新人才3万多人。还与吉林大学、东北师范大学等高校合作，创建大学生实训基地，推动“知识型人才”向“实干型人才”转变，为企业提供丰富的人才储备。

1.2 项目建设内容及规模

本项目建设氧化镓外延生产基地及芯片研发线计划租赁面积4400平方米。预计前三年内，氧化镓外延片年产产能1万片，芯片产能可实现500万颗，预计五年内，氧化镓外延片年产能2万片，芯片产能可实现1200万颗。

1.3.项目总投资及资金筹措

项目总投资30000万元，其中建设投资23000万元。

1.4 财务分析及社会评价

1.4.1主要财务指标

项目达产后，年销售收入26315万元，利润7894万元，投资回收期5年（税后，含建设期1年），投资利润率26%。

说明：表中“万元”均为人民币

1.4.2 社会评价

能源效率提升：氧化镓功率芯片具有高击穿电场强度和低理论导通损耗的特性，这使得其在高压、高频和高温的应用场景中表现出色。通过使用氧化镓功率芯片，可以有效降低能源损耗，提高能源利用效率，减少能源浪费，对环境保护和可持续发展具有重要意义。

促进技术创新和产业升级：氧化镓功率芯片作为第四代半导体材料，具有广阔的应用前景。随着技术的不断进步，氧化镓材料的应用范围将进一步扩展，推动相关产业链的发展。这不仅能促进技术创新，还能带动相关产业的发展，提升整体产业水平。

推动新能源汽车和智能电网的发展：氧化镓功率芯片在新能源汽车和智能电网等领域展现出巨大的应用潜力。通过应用氧化镓功率芯片，可以提高新能源汽车的能效，延长续航里程；在智能电网中，可以提高电力传输效率，减少电网损耗，提升电力系统的稳定性和可靠性。

促进就业和经济增长：氧化镓功率芯片产业的发展将带动相关产业链的发展，包括材料制备、器件设计、模块封装、系统集成等环节。这将创造大量的就业机会，促进相关产业的发展，对经济增长和社会稳定具有积极影响。

1.5合作方式

独资，合资、合作。

1.6需外方投资方式

资金、其他方式可面谈。

1.7项目建设地点

长春智能光谷产业园

1.8项目进展情况

项目建议书已编制

2.合作方简介

2.1单位基本情况

名称：长春新区·长春高新技术产业开发区

地址：吉林省长春市锦湖大路1357号

2.2单位概况

历史背景和地理位置

长春高新区是吉林省第一个开发区和第一个国家级开发区。经过多年的建设，高新区取得了巨大成就，多项指标居全国前列。2016年，长春新区成立，长春高新区成为其四大开发区之一。

主导产业和经济发展

长春高新区逐步形成了生物与医药、光电技术、先进制造技术、信息技术、新材料五大主导产业。近年来，生物医药产业成为一大亮点，以长春金赛药业、百克生物、长春生物研究所等为代表的生物制药产业集群实现了较快速度、较高水平的发展。

科研创新和政策支持

长春高新区积极推动科技创新和产业发展，成功入选中国生物产业大会“2024生物制造领域重点高新区/经开区top20”，位居全国第54位。高新区通过实施“项目责任制”“问题会议制”“结果督查制”等精细化管理方式，加快推进项目建设进度，全年计划实施项目109个，总投资653.31亿元。

未来发展规划

未来，长春高新区将继续以高质量发展为目标，统筹推进经济社会高质量发展，扩大经济总量，推动重点项目建设，促进产业集聚和创新发展。通过产业链招商和异地成果转化等方式，引进更多生物医药产业项目，推动区内企业产能对接和辐射发展‌高新区位于素有“科技城”“文化城”美誉的长春市西南部，是长春南部城市副中心的重要组成部分，长春高新区依托得天独厚的区位、科技和人才优势以及良好的文化和创新氛围，致力于搭建一个高效、快捷、优化的资源配置平台；努力成为科技成果的创新源、高新技术产业的辐射源；积极实施主导产业扩张、大项目支撑和园区带动三大战略；力争建设成为全国先进的高新技术企业孵化基地、高新技术产业化基地、高新技术产品出口基地和高新技术企业家培育基地。随着长春市整体向南发展，高新区将发展成为承接市区人口外溢、产业转移的“新都市经济圈”，成为长春市乃至哈长城市群向南开放的桥头堡。

2.3联系方式

联 系 人：朱贺

电    话：+86-18104400309

传    真：+86-431—85530635

项目所在市（州）联系方式：

联系单位：长春市合作交流办公室

联 系 人：张俊杰

联系电话：+86-15704317930

传    真：+86-431-82700590

电子邮箱：xmc82763933@163.com