IMEC在信越化学工业300毫米QST™衬底上实现超过650V的氮化镓击穿电压，创世界纪录

东京--(美国商业资讯)-- QSTTM衬底*1是一种300毫米氮化镓（GaN）外延生长衬底，由信越化学工业株式会社（总部：东京；社长：斋藤恭彦；以下简称“信越化学”）研发，并已被IMEC*2的300毫米GaN功率器件开发项目采用，目前正在进行样品评估。在评估中，5微米厚的HEMT*3器件采用OSTTM衬底，实现了在300毫米衬底上超过650V的突破性耐压性能。

信越化学已获得QROMIS, Inc.（总部：美国加利福尼亚州，首席执行官：Cem Basceri，以下简称“QROMIS”）的授权，生产150毫米和200毫米QST™衬底，以及各种直径的GaN-on-QST™外延衬底。2024年9月，信越化学与QROMIS合作，开始提供300毫米QST™样品。
此外，信越化学与QROMIS建立了紧密的合作伙伴关系，为位于比利时鲁汶的IMEC尖端300毫米CMOS半导体制造厂提供300毫米QST™衬底。IMEC是一个300毫米GaN功率器件开发项目*4，于2025年10月正式启动，并宣布计划使用300毫米QSTTM衬底开发GaN功率器件。IMEC已开发出一款额定电压为650V的产品，随后还将推出一款耐压超过1200V的型号，目标应用领域包括人工智能数据中心、工业和汽车行业。
初步评估结果显示，IMEC已成功使用Aixtron*5的Hyperion MOCVD设备，在信越化学的300毫米QST™衬底上，按照SEMI标准制造出厚度为5微米的高压GaN HEMT结构。该技术实现了在符合SEMI标准的衬底上超过800V的破世界纪录击穿电压，显著高于650V，展现出卓越的面内均匀性。这些结果表明，QST™衬底的热膨胀系数与GaN相匹配，即使在大直径下也能稳定地提供卓越的GaN晶体生长性能。

现有的硅片生产线可用于GaN生长，因此增大衬底直径有望降低生产成本。然而，由于晶圆翘曲等问题，硅片上的GaN生长随着直径的增大，良率会越来越低，从而阻碍了实际的大规模生产。300毫米QST™衬底解决了这一问题，它能够实现300毫米厚膜GaN的外延生长，适用于高压应用，且不会出现翘曲或裂纹（这在以前的硅片衬底上是无法实现的），从而显著降低了器件成本。时至今日，信越化学不断完善150毫米和200毫米QSTTM衬底的生产设施，目前正致力于300毫米QSTTM衬底的量产。

众多日本及国际客户正在评估QSTTM衬底在功率器件、高频器件和LED器件等领域的应用潜力。目前，这些衬底正处于实际应用开发阶段，旨在满足近期人工智能数据中心电源领域日益增长的需求。
150毫米至300毫米QSTTM衬底产品线的推出，将显著加速各种GaN器件的普及应用。信越化学致力于推动GaN器件的社会应用，结合未来社会所需的关键特性，为实现能源高效利用的可持续发展社会贡献力量。