全球首块8英寸氮极性氮化镓衬底问世！九峰山实验室突破量产瓶颈

【导读】2025年3月24日，中国九峰山实验室宣布在全球半导体领域实现里程碑式突破——成功制备全球首块8英寸硅基氮极性氮化镓（N-polar GaNOI）高电子迁移率材料，键合界面良率超过99% 。这一成果不仅打破了国际技术垄断，更通过硅基衬底与CMOS工艺的深度集成，大幅降低了量产成本，为射频前端芯片、5G/6G通信、自动驾驶等前沿领域提供了高频、高功率的核心材料支撑。研究显示，氮极性氮化镓在高频段（如毫米波）的性能远超传统镓极性材料，其材料电子迁移率与可靠性均达到国际领先水平。

氮化镓晶体结构的极性方向对器件性能和应用具有决定性影响，主要分为氮极性氮化镓和镓极性氮化镓两种极化类型。

研究表明，在高频、高功率器件领域，氮极性氮化镓相较于传统的镓极性氮化镓展现出显著的技术优势。然而，由于材料生长条件严苛、工艺复杂等瓶颈，目前全球仅有少数机构能够小批量生产2-4英寸氮极性氮化镓高电子迁移率衬底材料，且成本高昂，限制了其大规模应用。

九峰山实验室的突破性成果主要体现在以下几个方面：

首先，通过采用硅基衬底，该技术兼容8英寸主流半导体产线设备，并深度集成硅基CMOS工艺，显著降低了生产成本，同时为大规模量产提供了便利条件；

其次，材料性能得到显著提升，兼具高电子迁移率和优异的可靠性；

最后，键合界面良率超过99%，为大规模产业化奠定了坚实基础。

随着九峰山实验室在氮化镓领域的持续突破，包括全国首个100nm硅基氮化镓商用PDK平台的推出，以及20米远距无线能量传输技术的示范验证，中国在化合物半导体领域的全球竞争力正加速提升。未来，这一技术将推动卫星通信、智能家居、工业4.0等领域的革新，甚至可能重塑能源传输与低空经济的产业格局。正如实验室青年科研团队所言：“我们正站在化合物半导体改变未来的起点。”

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