近日，苏州中科重仪半导体材料有限公司（以下简称中科重仪）自主研发的应用于电力电子领域的大尺寸硅基氮化镓（GaN-on-Si）外延片生产线正式建成并投入使用。
据介绍，目前GaN材料外延生长的主流方法是金属有机化学气相沉积法（MOCVD），由于针对功率型大尺寸GaN-on-Si材料生产的专用MOCVD设备技术含量高，只有德日等少数发达国家掌握该项技术，因此国内电力电子方向的专用MOCVD设备主要依赖进口，关键技术受制于人。
而中科重仪自主研发的电力电子方向GaN-on-Si外延片生产线具有气源预处理功能，核心反应腔内对温场、流场均匀性强化控制，加入应力翘曲模型，更加适合大尺寸GaN材料生长，可以满足电力电子领域功率器件开发与应用需求，有助于实现国产替代。
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性能方面，据介绍，中科重仪生产的GaN外延片，GaN层厚度约5μm表面无裂纹，翘曲度小于100μm。HEMT结构室温下，方块电阻为465Ω/sq，二维电子气（2DEG）浓度约8×1013cm-2、2DEG迁移率大于2000cm2/Vs，片内与片间不均匀性小于1%。
据悉，早在1990年，中科重仪的技术团队就投身于GaN领域；2015年，团队提出了用于大尺寸外延片应力翘曲评估的“Yao模型”，有效提升GaN外延生产良率；2018年，团队承担起垂直结构GaN电力电子器件研制的国家自然科学基金课题；2021年，团队成功研制出国产化中试型电力电子方向专用MOCVD设备，并可以稳定进行大尺寸GaN-on-Si外延材料生长；2023年中科重仪在苏州吴江区建立了国内首条采用国产化MOCVD设备生产的8英寸GaN-on-Si外延产线，单条产线年产能达5000片。
近期，氮化镓外延材料领域不断传出利好消息。在中科重仪GaN-on-Si生产线投产的同时，GaN外延企业晶湛半导体宣布完成数亿元C+轮融资。这是晶湛半导体继2022年完成2轮数亿元融资以来的新融资进展，晶湛半导体本轮融资的投资方包括尚颀资本、上汽集团战略直投基金、蔚来资本、汇誉投资、新尚资本、联行资产、合肥建投资本、米哈游、京铭资本等众多机构，各投资方看好晶湛半导体及其背后GaN外延赛道发展潜力。（集邦化合物半导体Zac整理）
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