MOVPE（金屬有機(jī)化合物氣相外延）是制備GaN（氮化鎵）等半導(dǎo)體材料的關(guān)鍵技術(shù)，其高精度和工業(yè)化潛力，成為GaN基器件制備的核心手段，未來在柔性電子、深紫外器件等領(lǐng)域仍有拓展空間。仍面臨著等晶格失配等挑戰(zhàn).

近日，第十一屆國際第三代半導(dǎo)體論壇&第二十二屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（IFWS&SSLCHINA 2025）在廈門召開。 

期間，蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司董事長程凱受邀參會(huì)，并在“專題技術(shù)培訓(xùn)Short Course  ”上帶來了《MOVPE GaN外延技術(shù)基礎(chǔ)》的主題報(bào)告，詳細(xì)解析MOVPE技術(shù)，分享GaN外延生長的工藝實(shí)踐，具體介紹硅基GaN外延技術(shù)解決方案、硅基GaN LED結(jié)構(gòu)生長，HEMT結(jié)構(gòu)生長等，并展望Micro-LED全彩化、300毫米硅基氮化鎵、氮化鎵/碳化硅混合系統(tǒng)等前沿發(fā)展趨勢。 

金屬有機(jī)化合物氣相外延（MOVPE，MOCVD）具有生長速率可控（1-5 μm/h），可精確控制摻雜濃度，易實(shí)現(xiàn)合金化，存在固有雜質(zhì)（C、H）等‌特點(diǎn)‌.‌應(yīng)用于主流半導(dǎo)體器件（如LED、激光器）的規(guī)?；a(chǎn)。硅基GaN外延技術(shù)難點(diǎn)涉及有源結(jié)構(gòu)、緩沖層、襯底。 

硅基GaN LED結(jié)構(gòu)生長中，AlN是解決“失配”和“回熔” 的關(guān)鍵，為整個(gè)外延結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)和晶體質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。緩沖層是缺陷的過濾器與應(yīng)力的調(diào)節(jié)器！在成核層之上，用于進(jìn)一步過渡和優(yōu)化晶體質(zhì)量。 nGaN是LED的n型區(qū)域。為LED提供電子，通過在GaN的生長過程中摻入SiH4實(shí)現(xiàn)N型摻雜。  

HEMT結(jié)構(gòu)生長中，AlGaN Barrier: 在壓電極化和自發(fā)極化效應(yīng)共同作用下，在AlGaN/GaN界面處誘導(dǎo)處正固定電荷，從而將GaN層中的電子吸引到界面處，形成高濃度、高遷移率的2DEG。即使不摻雜，也能形成2DEG，這是GaN HEMT的核心優(yōu)勢。pGaN是核心的E-mode層，生長在AlGaN勢壘層上，并且通常僅保留在柵極金屬下方?？梢詫?shí)現(xiàn)常關(guān)的物理機(jī)制：能帶彎曲，耗盡作用，正柵壓開啟。 

300mm大尺寸是外延技術(shù)趨勢，從100mm、200mm向300mm過渡，通過更大尺寸晶圓提升面積利用率，適配更高精度的CMOS產(chǎn)線，降低生產(chǎn)成本。更高的面積利用率、更精密的CMOS產(chǎn)線，以及良率與生產(chǎn)復(fù)雜性、成本的平衡。對均勻性提出更高標(biāo)準(zhǔn)，需嚴(yán)格控制厚度、翹曲度及波長等參數(shù)。熔融回流、高熱載流子密度及裂紋等問題可能影響器件的電學(xué)性能與可靠性。 

全彩顯示技術(shù)中‌全彩外延通過多色發(fā)光材料集成實(shí)現(xiàn)全彩顯示，涉及不同帶隙材料的生長與集成，需解決材料兼容性及效率衰減問題。 

企業(yè)簡介

蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司由業(yè)界公認(rèn)的硅基氮化鎵（GaN-on-Si）外延技術(shù)的開拓者程凱博士于2012年3月回國創(chuàng)辦，坐落于江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)蘇州納米城內(nèi)，擁有國際先進(jìn)的氮化鎵外延材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基地，致力于為高端光電、電力電子等領(lǐng)域提供高品質(zhì)氮化鎵外延材料解決方案。晶湛半導(dǎo)體現(xiàn)已建成面積超過9000平米的潔凈室，并在2018年10月通過ISO:9001質(zhì)量體系認(rèn)證，2022年7月通過IATF:16949車規(guī)體系認(rèn)證?，F(xiàn)已成為國內(nèi)首屈一指的氮化鎵外延片供應(yīng)商，并具備強(qiáng)大國際影響力和競爭力。

2014年底，晶湛半導(dǎo)體就率先在全球首次發(fā)布商用8英寸硅基氮化鎵外延片產(chǎn)品，填補(bǔ)了國內(nèi)氮化鎵產(chǎn)業(yè)的空白；并于2021年全球首發(fā)商用12英寸硅基氮化鎵高壓功率外延片，2022年全球首發(fā)商用12英寸藍(lán)光微顯示外延片，經(jīng)有關(guān)下游客戶驗(yàn)證，該材料具備全球領(lǐng)先的技術(shù)指標(biāo)和卓越的性能。經(jīng)過多年的專注發(fā)展，已經(jīng)與全球數(shù)百家知名半導(dǎo)體科技企業(yè)、高?？蒲性核蛻艚V泛深入的合作，并多次與合作伙伴聯(lián)合在行業(yè)頂級期刊Nature Electronics，IEEE Electron Device Letters，及國際頂級會(huì)議IEDM等發(fā)布相關(guān)創(chuàng)新成果，引起國際半導(dǎo)體界的廣泛關(guān)注和一致好評。

作為國內(nèi)第三代半導(dǎo)體氮化鎵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)軍企業(yè)，晶湛半導(dǎo)體高度重視自主研發(fā)和核心知識產(chǎn)權(quán)工作，目前在國內(nèi)外累計(jì)申請900多項(xiàng)專利，已獲得200多項(xiàng)授權(quán)。蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司將一直秉承著“成為服務(wù)全球的氮化鎵外延材料制造商”的愿景，為客戶創(chuàng)造價(jià)值。

（根據(jù)現(xiàn)場資料整理，僅供參考）