1.3.2 第三代半导体GaN的技术展望

GaN的衬底技术主要发展方向是大直径自支撑衬底材料，目前以4英寸为主，采用HVPE法制备，6英寸技术正在研发中，同时国际上也在探索采用低压酸性氨热法，开发4英寸GaN单晶衬底，以便晶体缺陷达到普通GaN衬底的1/100～1/1000；在硅基GaN外延技术方面，在未来30年用于GaN外延的硅衬底尺寸，将由目前主流的6英寸在未来5年扩展至8英寸，在未来10～15年内扩展至12英寸，甚至18英寸；GaN同质外延也会得到开发；硅基GaN功率器件的耐压水平预计在未来5～10年将由目前的600/650V提升至1200V；同时垂直器件技术也将得到发展。

GaN射频器件的技术发展主要是开发6英寸SiC基、8英寸硅基、2～4英寸金刚石基的GaN射频器件和GaN-Si CMOS的异质集成芯片。预计在未来3年内，6英寸的SiC基GaN和8英寸的硅基GaN技术将趋向成熟，并实现量产。5年后随着市场对GaN射频器件低成本的要求越来越高，8英寸的SiC基GaN技术、GaN射频与Si CMOS数字电路的异质集成技术也将逐步走向成熟。金刚石基GaN的技术由于在超大功率器件方面的散热优势，未来5～10年内也将逐渐成熟并实现商业化。

[1] 1英寸=0.0254米，后同。

[2] 中电科，全称为中国电子科技集团有限公司，本书中均简称为中电科。