GaN-MOCVD
氮化镓外延片（蓝宝石衬底）
半导体材料化合物半导体
数据完整度
68
宽禁带 3.40 eV 的直接带隙半导体，击穿场强 3.3 MV/cm（硅的 10 倍），是蓝光 LED、激光器与高频高功率器件的核心。通常异质外延在蓝宝石或 SiC 上，位错密度 10⁸~10⁹ cm⁻²。
别名 / 旧代号GaN外延片氮化镓
- 典型用途
- 蓝光/紫外 LED、激光器、5G 射频功放、快充功率器件、紫外探测器
- 英文名
- GaN epiwafer on sapphire
GB/T 37053-2018
相近牌号
按需求找更多 →按已录入性能数据的属性指纹计算，仅供初筛
怎么读数值：≥ / ≤标准保证值，可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值，仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数
关键性能速览
半导体以能带与热电参数选型，力学参数仅供封装应力分析参考- 禁带宽度 Eg
- 3.4eVBMOCVD 外延态
- 导热系数 λ
- 130W/(m·K)BMOCVD 外延态
- 介电常数 εr
- 9.5BMOCVD 外延态
- 弹性模量 E
- 295GPaBMOCVD 外延态 · 纵向 L
- 电阻率 ρv
- 1×10⁶Ω·cmBMOCVD 外延态
- 密度 ρ
- 6.15g/cm³BMOCVD 外延态
热处理状态与交货状态
EPI默认
工艺
外延生长
说明
蓝宝石衬底上生长 2~5 μm GaN；与衬底晶格失配 16%
力学性能
弹性模量 E295GPa
单晶各向异性，取常用晶向值
泊松比 ν0.2
物理性能
密度 ρ6.15g/cm³
禁带宽度 Eg3.4eV
300 K 本征带隙
相对介电常数 εr9.5
1 MHz 或光学频率
热性能
导热系数 k130W/(m·K)
比热容 cp490J/(kg·K)
线膨胀系数 α5.59×10⁻⁶/K
a 轴 5.59×10⁻⁶/K；c 轴 3.17×10⁻⁶/K，热失配是外延开裂的主因
电性能
电阻率 ρe1×10⁶Ω·cm
未掺杂或轻掺杂
化学成分（熔炼分析）
含量单位为质量分数 %
| 元素 | 最小 % | 最大 % | 典型 % | 类型 | 置信 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ga | — | — | 83.27% | 规定元素 | B | 化学计量组成 GaN |
| N | — | — | 16.73% | 规定元素 | B | 化学计量组成 GaN |
工艺适用性
「适用」= 常规设备即可做；「受限」= 能做但需附加条件；「不宜」= 技术上可行但不推荐；「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立，收起在下方。
共 9 项工艺适用7不宜2
晶体生长（提拉 / 坩埚下降 / 熔体法）适用
工艺参数
CZ 提拉（Si 1420℃、GaAs 1238℃）或导模法/热交换法（蓝宝石、Ga₂O₃）；生长速率 0.5~5 mm/h
预期效果
获得大尺寸单晶锭，位错密度与掺杂均匀性由生长工艺决定
限制
★ 化合物半导体的组元蒸气压差异大，须控制气氛与化学计量比，否则产生空位与反位缺陷
置信
D
化学气相沉积（CVD）适用
工艺参数
600~1200℃ 气相沉积多晶硅/介质层
预期效果
沉积功能薄膜与外延层
限制
高温会扩散掺杂，需按工艺顺序安排
置信
B
外延生长适用
工艺参数
MOCVD 1000~1100℃ / MBE 超高真空
预期效果
生长单晶薄层，决定器件电学性能
限制
晶格失配 >2% 会产生大量位错
置信
B
电弧焊不宜
限制
半导体单晶不能熔焊，互连用引线键合与倒装
置信
B
金刚石磨削适用
工艺参数
金刚石砂轮背面减薄至 50~200 μm
预期效果
减薄降低热阻与封装高度
限制
★ 减薄到 100 μm 以下时碎片风险陡增，须贴膜支撑
置信
D
激光划片适用
工艺参数
紫外或皮秒激光，切割道 20~50 μm
预期效果
无机械应力、无崩边
限制
厚晶圆需多道切割，热影响区需控制
置信
B
切削加工不宜
限制
单晶脆性大且要求无损伤表面，机械切削不可行
置信
B
晶圆化学机械抛光（CMP）适用
工艺参数
碱性硅溶胶 + 聚氨酯垫，压力 3~5 psi
预期效果
表面粗糙度 Ra<0.5 nm，满足光刻要求
限制
去除率低（0.3~1 μm/min），耗材成本高
置信
B
物理气相沉积（PVD）适用
工艺参数
磁控溅射金属/ITO，基体 200~500℃
预期效果
沉积电极与阻挡层
限制
台阶覆盖性差，深孔需 CVD
置信
B
跨体系牌号对照
GaN仅供参考
依据
GaN 为氮化镓 GaN-MOCVD 为其外延片形态
差异
外延与体材料形态不同
置信
D
来源
—
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改