指甲盖大小芯片能抗9000伏高压

九峰山实验室“超级开关”刷新世界纪录

湖北日报讯 （记者马文俊）你能想象吗？一枚仅指甲盖大小的芯片，能抗9000伏的高压。5月14日，湖北九峰山实验室宣称，其功率器件研发团队今年3月研制出耐压水平达到9.02千伏的氧化镓“电子开关”，刷新了世界纪录。短短一个多月来，全国已有10多家企业、科研单位前来沟通合作。

9000伏，相当于普通家庭用电电压的40多倍。在特高压输电、高铁牵引供电、大型AI数据中心等场景中，都需要能安全切断高压电流的开关。电压等级越高，对材料和工艺的挑战就越大。如今主流应用的独立功率器件受限于材料，要抗9000伏高压，得配上占地两平方米的设备机柜，所需面积、功耗均大。“打个比方，同样建一座调控电流的‘水坝’，氧化镓材料可以将它修得更薄、更小。”九峰山实验室功率器件研发工程师彭若诗说，氧化镓理论上可在满足独立功率器件同等耐压水平时，芯片面积、能耗均降至其几十分之一，“未来一旦实现量产，将极具成本优势”。

市场机构预测，到2032年，全球氧化镓市场规模将达到约4.5亿美元。作为目前产业化进展最为迅速的第四代半导体材料之一，其战略价值也广受关注。早在5年前，日本已将其列为重点支持研发领域，美国也把它作为重要新兴基础技术。

2023年，九峰山实验室启动氧化镓领域研发，目前已围绕该材料布局了约百项专利，实现了从材料生长、外延片，到器件设计和制造的全链条国产化。

“实验室的高效率协作模式，让材料专家、设计工程师与封装人员可以协同攻关，器件耐压性在短时间内翻了一倍多。”九峰山实验室功率器件研发工程师李明哲介绍，去年4月，实验室另一款氧化镓器件正式发布。截至目前，该器件已售出数百颗，在国内率先实现氧化镓科研级产品量产及销售。