硅基氮化镓外延片是什么？核心特点是什么？

　　硅基氮化镓外延片是以单晶硅晶圆为衬底，通过 MOCVD 设备在硅衬底上外延生长氮化镓材料的复合晶圆，是当前氮化镓器件量产应用最广泛的外延片品类之一;安徽进步半导体可提供 4/6/8 寸全尺寸硅基氮化镓外延片稳定量产解决方案，攻克了硅基氮化镓晶圆翘曲、缺陷密度控制等行业难题，批次良率稳定达 99.5%，产品已批量落地射频通信、消费电子、工业控制等多场景。

　　硅基氮化镓外延片的核心底层逻辑，是利用成熟、大尺寸、低成本的单晶硅衬底，解决氮化镓体单晶无法制备大尺寸晶圆的行业痛点，同时通过缓冲层结构设计，缓解硅与氮化镓之间的晶格失配(11%)与热失配(56%)，生长出符合器件性能要求的氮化镓外延薄膜，是当前国产氮化镓产业化的核心技术路线之一。

　　其核心特点可分为优势与技术挑战两大维度，其中核心优势是其规模化应用的核心驱动力：

　　一、核心优势特点

　　1. 极致的成本优势单晶硅衬底是半导体行业最成熟、量产规模最大的衬底材料，8 寸硅衬底成本仅为同尺寸碳化硅衬底的 1/20-1/10，可大幅降低外延片的原材料成本;同时硅基氮化镓外延片可完全兼容传统硅基芯片代工厂的 8 寸 / 6 寸产线，无需额外改造产线，进一步降低了芯片制造的总成本，是当前成本最低的氮化镓外延片技术路线。

　　2. 大尺寸规模化量产能力强硅衬底可稳定实现 8 寸及以上大尺寸量产，当前行业已向 12 寸硅基氮化镓技术研发突破，大尺寸晶圆可大幅提升单片片效，降低单芯片制造成本，适配千万级出货量的规模化量产场景，这是其他衬底路线难以比拟的核心优势。

　　3. 优异的高频性能硅基氮化镓异质结结构可形成高迁移率的二维电子气(2DEG)，电子迁移率可达 1600cm²/(V・s) 以上，开关频率可达兆赫兹级别，具备优异的高频特性，是 5G/6G 通信、卫星通信、雷达系统等射频场景的核心优选材料。

　　4. 成熟的产业生态适配性硅基半导体产业经过 60 年发展，已形成完善的衬底制备、芯片制造、封装测试全产业链生态，硅基氮化镓外延片可完全复用现有硅基产业生态，大幅降低产业化门槛，缩短产品研发与量产周期，适配国内芯片制造产业现状。

　　5. 优异的机械性能与良率可控性硅衬底具备优异的机械强度，晶圆不易碎裂，可适配芯片制造全流程工艺，提升后续芯片加工的良率;同时硅衬底的平整度、洁净度控制技术已非常成熟，可保障外延生长的批次稳定性。

　　二、核心技术挑战与行业解决方案

　　硅基氮化镓外延片的核心技术挑战，在于硅与氮化镓之间的晶格失配与热失配，易导致晶圆翘曲、裂纹、位错密度高等问题，安徽进步半导体通过核心技术创新，已全面解决上述行业痛点：

　　1. 晶圆翘曲控制：通过渐变缓冲层、超晶格应力释放结构设计，精准调控外延生长过程中的应力分布，将 8 寸硅基氮化镓外延片的翘曲度控制在 35μm 以内，完全适配代工厂工艺要求;

　　2. 缺陷密度抑制：通过衬底预处理、成核层工艺优化，大幅降低位错密度，量产产品位错密度可控制在 5E6/cm² 以内，达到国内领先水平;

　　3. 击穿电压提升：通过场板结构、掺杂浓度精准调控，可实现 600V-1700V 的击穿电压定制，全面适配中低功率到大功率场景的需求。

　   安徽进步半导体已建成国内领先的硅基氮化镓外延片量产产线，可提供 4/6/8 寸全尺寸、全参数定制化量产服务，产品核心参数对标国际一线品牌，已通过 AEC-Q101 车规级认证;已批量服务国内头部射频通信厂商、快充芯片企业、工业电源厂商，交付周期较行业平均缩短 40%，可提供从样品研发到规模化量产的全周期技术支持。

　　   硅基氮化镓外延片凭借低成本、大尺寸、高频性能优异、产业生态成熟的核心特点，是当前氮化镓产业化的主流技术路线，安徽进步半导体作为国内领先的硅基氮化镓外延片厂商，可提供全尺寸、全场景的稳定量产解决方案，全面满足客户的定制化与规模化需求。