白菜价，主要是解决了GaN-on-Si（氮化镓-on-硅）生长工艺和技术；否则不可能用在快充产品上；科技是生产力

2025-07-04 19:31:20

GaN-on-Si（氮化镓-on-硅） 是指将 GaN（氮化镓）薄膜生长在 Si（硅）基底上。这项技术结合了 GaN 的电性能优势 与 硅的低成本、高成熟度的制造平台，是当前推动 GaN 大规模商业化的关键路径之一，尤其在电源、5G、快充等应用中尤为重要。

???? GaN-on-Si 的优势

类别	优势说明
成本	硅基片便宜，尺寸大（可达8英寸、12英寸），比 GaN-on-SiC 或 GaN-on-sapphire 成本低 3~10 倍
工艺兼容性	可与现有 CMOS 工艺兼容，有利于与硅IC系统集成
大尺寸晶圆	易于扩产、提高良率、适合自动化量产
热性能	Si 导热性较好（150 W/mK），比蓝宝石强，但低于 SiC
应用广泛	快充、电源转换器、电动汽车、数据中心、服务器等领域广泛应用

???? GaN-on-Si vs 其他 GaN 衬底方案

指标	GaN-on-Si	GaN-on-SiC（碳化硅）	GaN-on-Sapphire（蓝宝石）
成本	（最低）	（高）	（中）
散热性		（最优）
工艺兼容性
频率/功率表现	中高	高	低中
主流应用	电源、快充、消费电子	高端RF（雷达、卫星）、军用	早期照明/LED

虽然 GaN-on-Si 成本低，但也存在以下技术挑战：

问题	说明
晶格失配	GaN 与 Si 晶格常数差异较大（17%），易产生应力和位错，影响器件可靠性
热膨胀系数不匹配	导致晶圆翘曲或裂片，需要复杂的缓冲层设计（如AlGaN缓冲层）
漏电控制	GaN-on-Si 容易出现栅极漏电，需要优化外延结构和终端处理
边缘终端设计复杂	高压器件要求更好的场控设计，避免击穿或电击穿通道

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胡雪盐8 (2025-07-04 19:31:20) 评论 (0)

类别	优势说明
成本	硅基片便宜，尺寸大（可达8英寸、12英寸），比 GaN-on-SiC 或 GaN-on-sapphire 成本低 3~10 倍
工艺兼容性	可与现有 CMOS 工艺兼容，有利于与硅IC系统集成
大尺寸晶圆	易于扩产、提高良率、适合自动化量产
热性能	Si 导热性较好（150 W/mK），比蓝宝石强，但低于 SiC
应用广泛	快充、电源转换器、电动汽车、数据中心、服务器等领域广泛应用

指标	GaN-on-Si	GaN-on-SiC（碳化硅）	GaN-on-Sapphire（蓝宝石）
成本	（最低）	（高）	（中）
散热性		（最优）
工艺兼容性
频率/功率表现	中高	高	低中
主流应用	电源、快充、消费电子	高端RF（雷达、卫星）、军用	早期照明/LED

虽然 GaN-on-Si 成本低，但也存在以下技术挑战：

问题	说明
晶格失配	GaN 与 Si 晶格常数差异较大（17%），易产生应力和位错，影响器件可靠性
热膨胀系数不匹配	导致晶圆翘曲或裂片，需要复杂的缓冲层设计（如AlGaN缓冲层）
漏电控制	GaN-on-Si 容易出现栅极漏电，需要优化外延结构和终端处理
边缘终端设计复杂	高压器件要求更好的场控设计，避免击穿或电击穿通道