直擊半導體展/台灣博士柏林創業 氧化鎵能成為半導體下一場材料革命?

記者 彭光偉 報導
2026/09/04 13:57:00

半導體產業正在進入一場比先進製程更上游的競爭。當AI晶片持續推高算力與用電需求,市場開始重新檢視功率半導體、關鍵材料與能源效率的角色。氧化鎵目前還不是主流材料,卻已經吸引日本、中國、美國與歐洲提前布局。從高雄到柏林,周大順把多年材料研究變成一家半導體新創,也把公司的下一階段成長,押在這項仍在等待市場驗證的新材料上。

導覽目錄:

  • 從AI算力競賽 看見下一場材料戰
  • 從算力到電力 功率半導體需求升溫
  • 從4吋跨到6吋 才有資格進入工業驗證
  • 日本早10年布局 台灣還在追趕起點
  • 中國掌握鎵供應 材料新創也逃不過地緣政治
  • 歐洲想要半導體自主 卻很難離開亞洲
  • 台灣CEO夾在美中歐日之間 反而成為優勢
  • 不追求IPO 他的終點可能是一場併購
  • 他只給氧化鎵5年時間證明自己
  • 請繼續往下閱讀…
    NextGO EPI執行長周大順(右)與合作夥伴日本氧化鎵半導體新創FOX公司行銷長北原正典(中),在此次半導體展中拜訪陽明交大前瞻半導體研究所、成大智慧半導體及永續製造學院,交流合作機會。(圖/NextGO EPI提供)

    從AI算力競賽 看見下一場材料戰

    2026年9月,國際半導體展再次把全球半導體產業的目光拉回台北。AI運算、先進封裝、HBM、矽光子仍是展場最受矚目的題目,但今年另一條較少被一般讀者注意的技術軸線,是功率半導體、策略材料與供應鏈韌性。當AI資料中心的用電需求持續上升,半導體產業開始面對一個比算力更基礎的問題:電力要如何更有效率地被轉換、傳輸與使用。

    在這個市場裡,碳化矽與氮化鎵已經是產業熟悉的名字。碳化矽廣泛進入電動車、逆變器與高壓電力設備,氮化鎵則快速應用在快充、消費電子與部分高頻元件。周大順創辦的德國半導體新創NextGO Epi,選擇的卻是另一種還沒有真正進入主流市場的材料:氧化鎵。

    周大順出生於高雄,大學就讀清華大學理學院學士班,選了化學與材料工程雙專長,2013年畢業後赴德國攻讀材料相關碩士,之後曾在OLED半導體材料公司工作。2020年,他進入柏林萊布尼茲晶體生長研究所攻讀博士,研究題目正是氧化鎵。當時他並沒有把博士研究與創業連在一起,真正讓他開始思考商業化的,是研究所第一次替外部客戶製作材料並收取費用。他才發現,這種原本只存在於論文、實驗室與學術會議裡的材料,已經有人願意用相當高的價格購買。

    NextGO Epi後來從研究機構衍生成公司,目前主要產品是氧化鎵磊晶晶圓。簡單來說,公司先向上游供應商購買晶圓,再利用MOCVD設備在晶圓表面生長氧化鎵磊晶層,之後出售給功率半導體公司或研究單位。周大順形容,如果把一顆完整的功率半導體比喻成漢堡,上游先提供麵包,NextGO Epi負責把漢堡肉做好,最後再交給下游元件公司完成產品。

    從算力到電力 功率半導體需求升溫

    這樣的分工模式並不特殊,真正具有商業潛力的是氧化鎵希望解決的問題。周大順認為,氧化鎵短期內不會取代碳化矽或氮化鎵,因為中低壓市場已經有成熟的技術和供應鏈。他鎖定的是更高電壓的應用,包括大型電網、軌道運輸、風力發電、高功率資料中心與部分軍事系統。在這些環境裡,電力往往必須經過多次轉換,每多一次轉換都會增加損耗。如果未來高耐壓元件能減少轉換層級,就有機會提高整體能源效率。

    氧化鎵屬於超寬能隙半導體,理論上能承受比傳統矽材料更高的電場,因此近年被視為下一代高壓功率元件的候選材料之一。它真正吸引市場的地方,並不只是耐高壓,也包括晶體生長成本有機會下降。相較部分化合物半導體需要更慢、更複雜的晶體成長方式,氧化鎵可以透過熔液方式生長較大尺寸晶體,理論上有利於壓低基板成本。

    只是理論性能是一回事,真正進入工業量產又是另一回事。氧化鎵目前仍面臨散熱、元件可靠度、摻雜與界面控制等問題。尤其它的熱導率明顯低於碳化矽,當元件進入高功率環境時,散熱會成為直接的工程限制。

    因此周大順談到氧化鎵時,反覆使用的仍然是「有潛力」。對一家半導體材料新創來說,最重要的工作並不是告訴市場這個材料理論上多好,而是讓客戶看到它可以穩定、重複地做出來,而且能夠放進現有生產體系。

    NextGO Epi展示第四代半導體「氧化鎵(Ga₂O₃)」磊晶片實體。其特有的透明晶體結構,具備比碳化矽高 10 倍的功率效能。(圖/NextGO Epi提供)

    從4吋跨到6吋 才有資格進入工業驗證

    周大順與大型半導體公司接觸時,對方最常問的第一個問題甚至不是電性,而是晶圓尺寸。「你們能夠做到多大?」現在成熟半導體產線普遍採用大尺寸晶圓,如果新材料仍停留在小尺寸,很多既有設備根本無法直接處理。

    NextGO Epi目前已經能提供4吋氧化鎵磊晶晶圓,但周大順認為,至少做到6吋以上,才比較有機會讓大型半導體公司真正把材料帶進研發線甚至量產線測試。

    這2吋的差距並不只是把晶圓做大。尺寸愈大,晶體缺陷、厚度均勻性、摻雜濃度與良率控制都會變得更加困難。對材料新創來說,尺寸放大往往就是從學術成果跨向真正工業產品的一道門檻。

    另一個門檻是元件。大型半導體公司不只要看到漂亮的材料參數,也希望看到能夠穩定產出的原型元件(prototype)。只有當實驗室裡的元件性能足夠穩定,業界才可能願意把這個新材料送進自己的研發部門進一步測試。

    因此NextGO Epi目前一方面與學校合作開發元件,另一方面持續把晶圓尺寸放大。材料和元件必須同時往前走,才有機會真正跨進產業。

    日本早10年布局 台灣還在追趕起點

    這也是周大順此次回台參加半導體展特別關注的問題。台灣是全球最重要的半導體製造基地之一,從晶圓代工、IC設計到封裝測試都具備完整產業鏈,但在氧化鎵這類新材料的投入上,目前仍明顯落後主要半導體國家。

    周大順不久前赴美參加氧化鎵相關國際會議,現場約300人,來自台灣的研究者極少。這讓他相當在意,因為日本早已投入氧化鎵晶體與元件研究多年,中國近5年也快速追趕,美國則有國防研究資源長期投入,歐洲相關研究機構更早在2010年前後就已開始布局。

    「如果這個材料真的變成主流,很有可能等到大家都在做了,台灣才切進來。」

    台灣過去在部分化合物半導體領域,就曾經出現上游材料掌握在日本、美國或歐洲,台灣強項集中在後段製程與元件製造的情況。周大順擔心,氧化鎵如果未來形成新市場,台灣又會重複類似路徑。

    不過,他並不認為台灣必須從最上游原料開始全部重做。台灣真正有優勢的地方,在於元件製造、製程整合和應用端。對氧化鎵這種還沒有定型的新材料來說,如果能夠提早參與元件驗證與產品開發,同樣可能取得市場位置。

    NextGO Epi 創辦人暨執行長周大順受邀於全球第四代半導體頂級盛會「IWGO 2024 國際氧化鎵研討會」發表專題演講,說明「氧化鎵(Ga₂O₃)」磊晶成長與結晶關鍵技術。(圖/NextGO Epi提供)

    中國掌握鎵供應 材料新創也逃不過地緣政治

    氧化鎵另一個繞不開的問題,是上游鎵的供應。

    全球鎵的原生產量高度集中在中國,中國近年又持續加強鎵相關產品的出口管理。對NextGO Epi這類位在歐洲的材料公司來說,供應鏈風險已經從單純的價格問題,變成出口許可、海關審查、最終用途申報與交貨時間的不確定性。

    周大順透露,公司目前同時從中國與日本採購材料,希望維持大約各半的結構。過去企業採購最常考慮的是價格與品質,現在則多了一個條件:不能讓任何單一國家的比重高到失去替代能力。

    這種策略勢必增加了成本,因為日本材料價格本來就比較高,再加上中國供應商未來如果快速擴產,也可能利用規模壓低價格加大競爭優勢。但對具有軍民兩用潛力的氧化鎵而言,公司不可能只用最低價作為採購標準。

    周大順曾經遇到材料卡在出口審查約3個月,每隔一段時間就必須重新向客戶解釋並請求交期延後。公司現在開始提高庫存,一次採購數百片晶圓,寧可增加資金占用,也希望降低供應鏈中斷風險。

    歐洲想要半導體自主 卻很難離開亞洲

    周大順在德國創業,也讓他看到歐洲半導體政策的另一層現實。歐盟近年不斷強調半導體自主與去風險,希望降低對單一國家與亞洲供應鏈的依賴,但歐洲製造業外移多年,不少半導體企業的市場、材料與供應商仍與中國及亞洲高度連結。

    因此他判斷,歐洲未來不太可能真正做到全面脫鉤。比較可能發生的,是企業維持與中國合作,同時用更多政策資源培養歐洲本土供應商,把原本可能占90%的單一來源降到50%或更低。

    對NextGO Epi這樣的新創而言,這反而創造了機會。當歐洲政府開始重新重視策略材料和在地半導體供應能力,小型本土供應商即使價格未必最低,只要能提供替代來源,就可能取得過去不容易得到的政策與產業位置。

    只是半導體自主並不代表供應鏈可以只留在歐洲。周大順自己的公司就是最明顯例子:企業設在德國,創辦人來自台灣,上游材料來自中國與日本,客戶分布在歐洲、美國與亞洲。半導體供應鏈很難被真正切成國界分明的幾塊。

    台灣CEO夾在美中歐日之間 反而成為優勢

    周大順認為,自己的台灣身分在這種環境下反而帶來意外優勢。中國供應商不會把他視為完全陌生的西方企業,美國客戶知道公司不是中國企業,日本產業界與台灣原本就有長期合作,而歐洲人提到台灣,也很自然會聯想到半導體。

    這使得一家德國新創,意外成為連接亞洲與歐洲供應鏈的節點。若公司完全由德國團隊組成,要進入日本、中國或台灣的材料供應鏈,可能需要更長時間;周大順則可以同時理解歐洲企業文化與亞洲半導體產業的運作方式。

    這次回台灣,他最主要的目的也不是立即找工廠,而是希望接觸應用端公司,確認台灣業界對氧化鎵的興趣。除了既有的學術研究合作,他更希望找到願意實際把材料做成元件、投入產品驗證的企業。

    如果未來市場規模真的拉高,周大順也開始思考另一種可能:把德國留作研發中心,部分生產移到台灣。歐洲能源、人力與製造成本偏高,而台灣在磊晶、功率半導體與晶圓製造方面已經形成產業聚落,對進一步量產可能更有條件。

    德國半導體新創公司NextGO EPI此次參與SEMICON Taiwan,拓展產業交流,在與深耕半導體測試與高階電子應用的繼電器製造商-拓緯(TOWARD)討論潛在合作機會。圖左起:拓緯副總徐祐生 、NextGO EPI創辦人周大順、拓緯經理蔡立軒(圖/NextGO EPI提供)

    不追求IPO 他的終點可能是一場併購

    NextGO Epi的商業模式也和一般科技新創不同。周大順沒有把IPO當成必然終點,反而認為材料公司在技術成熟後,被大型半導體企業收購可能更符合產業邏輯。

    大型功率半導體公司通常希望把關鍵材料能力納入內部,以控制品質、成本與供應風險。如果氧化鎵真的進入主流市場,英飛凌、Bosch、ROHM等擁有元件與晶圓產線的企業,都可能需要建立自己的材料能力。

    對NextGO Epi而言,公司現在的價值,就在於提前幾年把技術、製程與客戶經驗累積起來。等到大型企業決定正式進場時,直接併購一家已經完成技術驗證的公司,可能比自己從頭建立團隊更有效率。

    周大順甚至直接把公司未來定位成「市場上最可口的那塊肥肉」。這句話雖然帶著玩笑,但背後是一套很清楚的退出策略。公司目前完成Pre-seed前種子輪募資,下一步預計進入Seed種子輪,之後是否還會一路走到B輪、C輪,他自己也不確定,因為大約5年後,可能就是氧化鎵能不能真正進入主流市場的分水嶺。

    他只給氧化鎵5年時間證明自己

    半導體歷史上出現過許多理論性能強的材料,但真正能夠走進市場的並不多。材料要成功,不只需要性能好,還需要晶圓、設備、元件、客戶、良率與成本一起成熟。因此這5年對周大順來說,同樣是考驗他對半導體材料的專業判斷。

    周大順坦言,如果5年後氧化鎵真的無法進入主流市場,要不要再從頭投入另一個全新的材料,他自己也沒有答案。從博士研究、創業、募資到建立第一批客戶,他已經在氧化鎵上投入多年;等到下一個技術週期開始時,還有沒有二十幾歲時那種不計代價往前衝的力氣,他現在不敢確定。

    SEMICON Taiwan今年的焦點仍集中在AI、先進製程與先進封裝,但隨著資料中心用電規模持續擴大,電力轉換效率、高壓元件與新一代材料的重要性也正在上升。氧化鎵目前還在商業化早期,晶圓尺寸、良率、散熱與客戶驗證都還有門檻要跨,但它所對應的高壓、高功率市場,正好與AI資料中心、電網、再生能源與國防電子等需求同步成長,這也是周大順選擇相信氧化鎵是未來重要的解方之一。

    而對台灣來說,關鍵不在於預測哪一種材料最後勝出,而是能不能在技術路線尚未完全定型前,利用既有的晶圓製造、元件開發與應用整合能力提早進入驗證。台灣過去最強的是把技術做成規模、把元件做進市場,如果能在氧化鎵還處於產業成形階段時就參與其中,未來能取得的就不只是訂單,也包括供應鏈位置與技術話語權。