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本文主要對RF HEMT國產硅襯底在外延時存在的邊緣滑移線密集、外延過程中襯底破裂等問題進行了分析研究，通過對硅材料加工缺陷分析以及對國內外襯底性能參數的測試對比，制定了氮化鎵硅襯底研制控制參數，研制出了與國外襯底水平相當的高質量拋光片，為實現功率器件用氮化鎵外延硅襯底國產化指明了一定的方向。

阻性導體層選用阻性材料，如銦錫氧化物(ITO)涂在襯底上構成，上層襯底用塑料，下層襯底用玻璃。隔離層為粘性絕緣液體材料，如聚脂薄膜。電極選用導電性能極好的材料(如銀粉墨)構成，其導電性能大約為ITO的1000倍。觸摸屏工作時，上下導體層相當于電阻網絡。當某一層電極加上電壓時，會在該網絡上形成電壓梯度。

同時，多孔聚合物襯底結構大大增強了導電物質的擴散，提高了膜的電磁干擾屏蔽效果(H波段為7797.98 dB cm 2/g, Ku波段為8072.73 dB cm 2/g)。該復合材料具有較高的柔韌性、透氣性和強度，并具有熱管理和電磁屏蔽功能，在未來的便攜式電子設備和可穿戴一體化服裝中具有很大的潛力。

襯底襯底是所有半導體芯片的底層材料，主要起到物理支撐、導熱及導電作用，碳化硅襯底主要包括導電型和半絕緣型兩類，二者在外延層及下游應用場景不同。

6英寸GaN襯底 據介紹，這項成果是由日本環境省，豐田合成和大阪大學利用 鈉助 溶劑液相法GaN單晶生長法 ，生產了超過6英寸的 高質量 GaN 襯底。制造大直徑GaN襯底的要點（鈉熔劑法） 豐田合 成表示， 6英寸功率半導體氮化鎵襯底的研發得益于 早期LED氮化鎵襯底技術 的積累。

但是，GaN襯底價格昂貴，在GaN襯底上制造的 GaN 基器件尚未在廣泛的領域實現商業化。因此，為了盡可能地減少昂貴的GaN襯底的消耗，襯底切片 越薄越多 ， 良率越高 ，是切割技術所追求的目標。 但是傳統的技術卻有著諸多 局限 。 首先， 損耗大 。

4.碳化硅襯底全球市場空間測算 碳化硅襯底是碳化硅器件制備必不可少、也是目前成本最高的一環，分析碳化 硅襯底的市場空間有著重要的意義。在這里，我們對全球碳化硅襯底 2021 年到 2025 年在新能源汽車、光伏領域的市場空間、襯底需求量進行了測算，并以此為參 比預測出了碳化硅襯底的總市場空間及襯底需求量。

襯底即通過沿特定的結晶方向將晶體切割、研磨、拋光，得到具有特定晶面和適當電學、光學和機械特性的潔凈單晶圓薄片，用于生長外延層，可分為半絕緣型及導電型。 SiC襯底市場高度集中，全球襯底前三名是Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ、Rohm。國外廠商在兩類襯底市場中均占有主要份額。

阻性導體層選用阻性材料，如銦錫氧化物（ITO）涂在襯底上構成，上層襯底用塑料，下層襯底用玻璃。隔離層為粘性絕緣液體材料，如聚脂薄膜。電極選用導電性能極好的材料（如銀粉墨）構成，其導電性能大約為ITO的1000倍。觸摸屏工作時，上下導體層相當于電阻網絡。當某一層電極加上電壓時，會在該網絡上形成電壓梯度。

查行業數據，就用行行查小程序車廠和零部件廠圍繞碳化硅的布局進展：資料來源：SOHU汽車研究室以碳化硅為襯底的產業鏈主要分為襯底、外延和器件三個環節。由于目前碳化硅芯片成本結構中60%-70%是襯底和外延片，其中襯底約占40%-50%, 因此掌握襯底工藝和產能的企業在競爭中具有優勢。

對稱雙面散熱IGBT模塊DBC基板的溫度分布不對稱雙面散熱IGBT模塊DBC襯底的溫度分布單面散熱IGBT模塊DBC襯底的溫度分布對于具有雙面散熱結構的IGBT功率模塊，芯片是中心，芯片的大部分熱量通過焊料層、MoCu層和兩個DBC襯底縱向導熱；熱量的一小部分是橫向傳導的。與對稱結構IGBT模塊的DBC襯底相比，非對稱結構IGBT組件的DBC基板的溫度略低。

中國企業在單晶襯底方面以4英寸為主，目前已經開發出了6英寸導電性SiC襯底和高純半絕緣SiC襯底。以天科合達和山東天岳為主的SiC晶片廠商發展速度較快，市占率提升明顯。三安光電在SiC方面也在深度布局。 山東天岳、天科合達、河北同光、中科節能均已完成6英寸襯底的研發，中電科裝備研制出6英寸半絕緣襯底。

圖2.第三代半導體材料主要技術環節（來源：DeepTech）在SiC襯底及外延方面：中國已經實現4英寸SiC襯底的量產，開發出6-8英寸SiC單晶樣品，襯底質量與國際水平尚存在一定差距。

而最近，意法半導體和羅姆也公布了8吋SiC量產時間——2023年，量產進程也提前了1-2年，而且從襯底、外延到SiC MOSFET都將是8吋線。8吋SiC量產，對外延、器件等環節有哪些影響？如何推動國產SiC襯底加快邁入8吋時代？今天，我們就來聊聊相關話題。

目前，北京天科合達實現了4-6英寸SiC襯底的大批量生產和銷售，成為國際SiC導電晶圓的主要供應商之一。 SiC器件的成本主要由襯底、外延、流片和封測等環節形成，襯底在SiC 器件成本中占比高達~45%。 為了降低單個器件的成本，進一步擴大SiC襯底尺寸，在單個襯底上增加器件的數量是降低成本的主要途徑。 8英寸SiC襯底將比6英寸在成本降低上具有明顯優勢。

但是有所不同的是，由于技術水平限制以及成本問題，GaN材料的襯底目前還無法規模化投產，因此，GaN器件大多采用SiC、Si、藍寶石等材料為襯底。碳化硅襯底一般用于射頻器件；硅襯底一般用于功率器件；藍寶石襯底一般用于制造藍光LED。那么為什么要發展第三代半導體呢？首先，第三代半導體是開啟5G、人工智能、萬物互聯，支撐智能社會發展的核心。

襯底材料金剛石還可以作為GaN功率器件的襯底，以幫助其散熱，實現更高頻率和更高功率。從2008年開始，歐盟投入資金推動化學氣相沉積方法（CVD）在GaN器件背面生長金剛石。

現有的技術使用犧牲蝕刻層，它允許電池從砷化鎵（GaAs）襯底上剝離，這樣襯底就可以再次使用，但是這個過程需要幾個小時，并且會留下殘留物，需要拋光步驟。拋光相對昂貴，限制了這種基板再利用方法的成本控制。相比之下，剝落只需幾秒鐘，在基材內部產生幾乎與表面平行的可控斷裂。這種斷裂使得電池很容易被移除，從襯底內部露出一個新的、無污染的表面，不需要拋光。

在這項工作中，通過在聚合物襯底上沉積銅顆粒，開發了超薄(15μm)，柔性和多孔的Cu/PLLA纖維膜。采用新的丙酮和熱處理工藝，在保持多孔纖維結構的同時，膜的強度大大提高。其出色的透氣性和超高的導電性(9471.8130 S/cm)使復合材料具有快速的電加熱特性和出色的導熱性，從而實現有效的熱管理。同時，多孔聚合物襯底結構大大增強了導電物質的擴散，提高了膜的電磁干擾屏蔽效能。

而在7月22日，基本半導體還與廣汽埃安簽訂了《戰略合作協議》和《長期采購合作協議》，意味著國產SiC MOSFET加速“上車”天岳先進襯底是SiC晶圓產能的關鍵制約點，未來取得SiC襯底資源將成為進入下一代電動車功率器件的入場門票。而天岳先進作為國內襯底產業的龍頭企業，廣汽自然是要“搶占”投資位的。