探索GaN-on-Si技术难点

GaN-on-Si LED技术是行业梦寐以求的技术。首先，硅是地壳含量第二的元素，物理和化学性能良好，在大尺寸硅衬底上制作氮化镓LED的综合成本可以降低25%；再则，氮化镓具有高功率密度、低能耗的特性，适合高频率、支持宽带宽等特点，应用领域广泛。

但是曾经由于两大核心关键问题一直没有得到解决，GaN-on-Si技术曾一度被判“死刑”。一是由于硅和氮化镓热膨胀系数差异高达54%，在降至室温过程中，氮化镓薄膜会受到巨大的张应力，从而发生龟裂，无法满足制作器件的要求；再则氮化镓与硅的晶格失配高达17%，在外延膜中会产生高位度密错，使晶体质量变差，无法获得高质量LED。

我们率先攻克了GaN-on-Si这项技术。生长时在衬底上加入应力缓冲层，在降温过程中GaN薄膜处于压应力状态，无裂纹。同时我们对氮化镓生长技术进行了创新，解决了世界性难题，得到了高质量的氮化镓薄膜。技术水平处于国际领先水平。

技术可应用于GaN-on-Si功率器件、GaN-on-Si射频器件、Micro LED、GaN-CMOS集成等多个领域。

审核编辑：刘清