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β-氧化镓（β-Ga₂O₂）晶圆是指以 β 相氧化镓单晶为基体，经过切割、研磨、抛光等精密加工工艺制成的
薄片状材料。它是半导体器件制造的基础衬底材料，具有单斜晶系晶体结构，展现出超宽禁带（）、
高击穿电场（约 8MV/cm）等优异物理特性，尤其在日盲紫外探测、高功率电力电子器件等领域具有重要应
用价值。
据 QYResearch 调研团队最新报告“全球β-氧化镓（β-Ga2O3）晶圆市场报告 2025-2031”显示，预计 2031 年
全球β-氧化镓（β-Ga2O3）晶圆市场规模将达到 亿美元，未来几年年复合增长率 CAGR 为 %。
图. β-氧化镓（β-Ga2O3）晶圆，全球市场总体规模
来源：QYResearch 智能设备研究中心
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图. 全球 β-氧化镓（β-Ga2O3）晶圆市场前十强生产商排名及市场占有率（基于 2024 年调研数据；目前
最新数据以本公司最新调研数据为准）
来源：QYResearch 智能制造研究中心。行业处于不断变动之中，最新数据请联系 QYResearch 咨询。
根据 QYResearch 头部企业研究中心调研，全球范围内β-氧化镓（β-Ga2O3）晶圆生产商主要包括 Novel Crystal
Technology、杭州镓仁、北京铭镓等。2024 年，全球前三大厂商占有大约 %的市场份额。
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图. β-氧化镓（β-Ga2O3）晶圆，全球市场规模，按产品类型细分，4 英寸处于主导地位
来源：QYResearch 智能制造研究中心
就产品类型而言，目前 4 英寸是最主要的细分产品，占据大约 %的份额。
图. β-氧化镓（β-Ga2O3）晶圆，全球市场规模，按应用细分，教育科研是最大的下游市场，占有 %
份额。
就产品应用而言，目前教育科研是最主要的需求来源，占据大约 %的份额。
来源：QYResearch 智能制造研究中心
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图. 全球 β-氧化镓（β-Ga2O3）晶圆规模，主要生产地区份额（按产值）
来源：QYResearch 智能制造研究中心
图. 全球主要市场 β-氧化镓（β-Ga2O3）晶圆规模
来源：QYResearch 智能制造研究中心
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主要驱动因素:
β-氧化镓（β-Ga2O3）晶圆的主要驱动因素主要包括以下几个方面：
1.材料性能优势
超宽禁带：β-Ga₂O₂的禁带宽度高达 eV，远超传统硅（ eV）、碳化硅（ eV）和氮化镓（
eV）。这使其具备更高的耐压、耐高温和抗辐射能力，适用于极端环境下的电力电子和光电器件。
高击穿场强：理论击穿场强可达 8-10 MV/cm，是硅的 20 倍以上，能在更小尺寸下实现更高电压耐受，提
升功率密度，降低器件体积和成本。
低导通损耗：Baliga 优值（BFOM）远高于其他材料，导通电阻低，能量损耗小，符合能源高效利用需求，
尤其在新能源汽车、智能电网等领域优势显著。
2.应用市场需求
功率电子领域：新能源汽车的充电桩、逆变器，智能电网的高压直流输电、变电站，以及工业电源、电机
控制等场景，对高功率、高效率器件需求迫切，β-Ga₂O₂晶圆可替代传统硅基器件，提升系统性能。
紫外光电子领域：在日盲紫外探测、紫外通信、医疗消毒等应用中，β-Ga₂O₂的深紫外吸收特性使其成为
理想材料，市场对相关器件的需求推动晶圆发展。
航空航天与国防：其耐辐射、高温稳定性使其在卫星、导弹、雷达等军事和航天领域有独特应用价值，国
家战略需求带动研发和产业化。
3.晶体生长技术进步
低成本量产：β-Ga₂O₂可通过熔体法（如导模法、提拉法）生长大尺寸单晶，成本低于碳化硅、氮化镓等
宽禁带材料。目前 4 英寸晶圆已商业化，6 英寸、8 英寸晶圆技术逐步成熟，为大规模应用奠定基础。
缺陷控制改善：通过优化生长工艺和掺杂技术，晶体缺陷密度降低，电学性能稳定性提高，器件可靠性增
强，推动晶圆在高端领域的应用。
4.政策与产业支持
国家战略布局：各国将β-Ga₂O₂列为战略性电子材料，出台政策支持研发和产业化，如中国将其纳入“十四
五”规划，美国、日本等国加大投入，加速技术突破。
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产业链协同：从晶体生长、外延制备到器件制造、封装测试的产业链逐步完善，企业间合作加强，形成产
业集群，降低生产成本，提高市场竞争力。
5.技术替代与创新机遇
替代传统材料：在功率器件领域，β-Ga₂O₂有望替代硅基 IGBT、碳化硅和氮化镓器件，尤其在中高压市场
具有成本和性能优势，市场替代空间大。
异质集成创新：与金刚石、碳化硅等高热导率材料异质集成，解决散热问题；与氮化镓异质外延生长，提
升射频器件性能，拓展应用边界。综上，β-Ga₂O₂晶圆的发展是材料性能、市场需求、技术进步、政策支
持和产业协同共同作用的结果，未来将在电力电子、光电子、航空航天等领域发挥重要作用，推动半导体
技术向更高性能、更低能耗方向发展。
主要阻碍因素:
1.晶体生长难度大
高温分解与坩埚限制：β-Ga₂O₂在 1200₂以上会发生热分解，需在高温高氧气环境下生长。目前常用的铱
金坩埚和铂铑坩埚价格昂贵，且易被分解产物腐蚀，限制了生长成本的降低和大规模生产。
晶体缺陷控制难：晶体生长过程中易产生位错、堆垛层错、中空纳米管等缺陷，这些缺陷会影响器件性能
和可靠性，目前对缺陷形成机制和控制方法的研究仍需深入。
2.掺杂技术不成熟
p 型掺杂困难：β-Ga₂O₂主要表现为 n 型导电，p 型掺杂技术尚未成熟。由于材料本征缺陷（如氧空位、镓
空位）的自补偿效应，以及缺乏有效的浅能级受主杂质，导致 p 型掺杂的激活率低、空穴浓度难以提高，
限制了 p-n 结器件和异质结器件的发展。
掺杂均匀性与稳定性：即使在 n 型掺杂中，如何实现掺杂元素的均匀分布和长期稳定性也是一个挑战，掺
杂不均匀可能导致器件性能波动。
3.欧姆接触难题
费米能级钉扎：β-Ga₂O₂表面存在大量本征和非本征缺陷，导致与金属接触时形成较高的肖特基势垒，难
以实现低电阻的欧姆接触。目前虽有一些表面处理、退火、离子注入等技术尝试改善，但尚未形成成熟稳
定的工艺。
接触电阻稳定性：即使初步实现欧姆接触，其接触电阻在长期使用或高温、高电场条件下可能发生变化，
影响器件性能的可靠性。
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4.散热与封装挑战
低热导率：β-Ga₂O₂的热导率较低，高功率器件工作时产生的热量难以快速散发，可能导致器件温度升高，
影响性能和寿命。目前的散热方案（如减薄衬底、使用散热基板等）仍需进一步优化。
封装材料与工艺：需要开发与β-Ga₂O₂兼容的封装材料和工艺，以提供良好的电气绝缘、机械保护和环境
稳定性，同时避免封装过程对晶圆造成损伤。
5.产业链配套不足
设备与工艺：现有的半导体制造设备和工艺主要针对硅、碳化硅、氮化镓等传统材料，缺乏专门针对β-Ga₂O₂
的专用设备和工艺流程，如光刻、刻蚀、沉积等工艺需要重新开发和优化。
原材料与供应链：β-Ga₂O₂的原材料（如高纯镓源、氧化镓粉末等）的供应和质量控制也需要进一步完善，
以满足大规模生产的需求。这些阻碍因素相互关联，共同制约了β-Ga₂O₂晶圆的产业化进程。随着研究的
深入和技术的进步，部分问题正在逐步得到解决，但要实现β-Ga₂O₂在半导体领域的广泛应用，仍需在材
料生长、掺杂技术、器件工艺和产业链配套等方面持续投入和创新。
行业发展机遇:
β-氧化镓（β-Ga2O3）晶圆行业面临多种发展机遇，主要包括以下几个方面：
1.高性能功率器件需求增长
β-Ga₂O₂具有超宽禁带（约 ）、高击穿电场强度（8MV/cm）和低损耗特性，适用于高压、高频、高
温功率器件。随着新能源汽车、智能电网、5G 通信等领域对高效能电力电子器件需求激增，β-Ga₂O₂晶圆
有望替代传统硅、碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）材料，成为下一代功率器件的关键支撑。
2.紫外光电子应用拓展
β-Ga₂O₂在紫外光探测、紫外发光等领域性能优异，可用于环境监测、医疗诊断、军事防务等场景。随着
紫外光电子技术的发展，对β-Ga₂O₂晶圆的需求将逐步扩大。
3.晶体生长技术进步
近年来，垂直布里奇曼法（VB 法）、导模法等晶体生长技术不断突破，实现了 6 英寸、8 英寸大尺寸β-Ga₂O₂
单晶的制备，降低了生产成本，提高了晶圆质量，为产业化应用奠定了基础。
4.政策支持与资本投入
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全球多个国家和地区将超宽禁带半导体列为战略发展方向，出台政策扶持β-Ga₂O₂材料研发和产业化。同
时，资本市场的关注也为行业发展提供了资金支持，推动企业加速技术攻关和产能扩张。
5.产业链协同创新
从晶体生长、外延制备到器件制造的产业链逐步完善，企业间的合作日益紧密。例如，材料厂商与器件企
业联合研发，共同解决技术难题，加速β-Ga₂O₂晶圆在实际应用中的落地。
6.新兴应用场景涌现
太空科技、航空航天、激光器件等新兴领域对高性能、高可靠性材料的需求，为β-Ga₂O₂晶圆提供了新的
市场空间。这些领域对材料的耐高温、耐辐射等性能要求极高，β-Ga₂O₂的特性使其具备独特优势。
