氮化镓(GaN)的衬底选择主要分为同质衬底和异质衬底两大类，目前主流实用化的衬底有 4 种，此外还有多种处于研究或小众应用阶段的衬底。
一、 主流衬底(4 种)
同质衬底：氮化镓(GaN)
晶格常数和热膨胀系数与 GaN 外延层完全匹配，无晶格失配和热失配问题，能生长出高质量、低缺陷密度的外延片。
缺点：制备难度极大，成本高昂，目前仅在高端射频器件等对性能要求极高的场景少量应用。
异质衬底 1：蓝宝石(Al₂O₃)
最常用的商用衬底，成本低、化学稳定性好、易获得大尺寸晶圆。
缺点：晶格失配率约 16%，热失配率约 25%，需通过生长缓冲层(如 AlN)改善晶体质量;热导率较低，限制高功率器件性能。
应用：主要用于中低功率的 LED、射频器件。
异质衬底 2：碳化硅(SiC)
晶格失配率约 3.5%，热失配率约 4%，匹配性优于蓝宝石;热导率极高(是蓝宝石的 10 倍以上)，适合高频、高功率器件。
缺点：成本较高，晶圆尺寸相对较小(主流 6 英寸，逐步向 8 英寸发展)。
应用：主要用于高功率射频器件(如 5G 基站)、高压电力电子器件(如新能源汽车逆变器)。
异质衬底 3：硅(Si)
成本极低，可利用成熟的硅基半导体制造工艺，支持 8 英寸及以上大尺寸晶圆，适合大规模量产。
缺点：晶格失配率约 17%，热失配率约 54%，匹配性最差，需设计复杂的多层缓冲层结构;高温外延时易产生 Ga-Si 合金相。
应用：主要用于中低功率的电力电子器件(如快充充电器)、低成本 LED。
二、 小众 / 研究阶段衬底
氮化铝(AlN)：热导率极高，晶格匹配性优于蓝宝石，但制备难度大，成本高，目前主要用于研究。
氧化锌(ZnO)：晶格匹配性好，但化学稳定性差，易与 GaN 外延层发生反应，尚未实用化。
氮化镓铝(AlGaN)：通过调节 Al 组分实现晶格匹配，主要用于特殊结构的器件研究。
总结
从实用化和商业化角度，氮化镓的核心衬底为GaN(同质)、蓝宝石、SiC、Si这 4 种;若包含研究阶段的材料，可扩展至 6-8 种，但目前产业应用仍以这 4 种为主。
