信越化学与QST衬底技术进展 - 2025年11月，信越化学与imec合作，在300mm QST衬底上制造出厚度为5μm的GaN HEMT结构，实现超过650V的高击穿电压，据称为全球最高[2] - QST衬底由美国Qromis开发，信越化学于2019年获授权生产150mm和200mm QST衬底，并于2024年9月开始合作交付300mm QST衬底样品[2] - 实验显示，在300mm QST衬底上制备的5μm厚GaN HEMT结构击穿电压超过800V，得益于衬底与GaN热膨胀系数匹配，解决了大直径硅片生长GaN时的"衬底翘曲"问题[3] - 采用大直径衬底进行大规模生产可降低器件成本，公司已开始扩建150mm和200mm QST衬底生产设施，并推进300mm QST衬底的大规模生产[3] imec 300mm GaN功率电子项目 - 2024年10月，imec宣布启动300mm GaN开放创新项目，首批合作伙伴包括AIXTRON、GlobalFoundries、KLA、Synopsys和Veeco，项目旨在开发300mm GaN外延生长技术及低压/高压HEMT工艺流程[5] - 项目首先建立基准横向p-GaN HEMT技术平台用于低压应用（100V及以上），采用300mm Si(111)衬底，后续针对650V及以上高压应用将采用300mm QST工程衬底[6] - 过渡至300mm晶圆优势包括扩大生产规模、降低制造成本，并可利用先进300mm设备开发更先进GaN功率器件，如用于CPU/GPU节能电源分配的超小型低压p-GaN栅极HEMT[6] - imec预计2025年底前在其300mm洁净室全面安装工艺设备，项目成功依赖于从外延生长到封装解决方案的生态系统创新[7] 英飞凌300mm GaN技术突破 - 2023年9月，英飞凌宣布成功开发业内首款300mm功率GaN晶圆技术，利用其现有300mm硅晶圆制造基础设施，在奥地利菲拉赫的300mm功率晶圆厂试验线生产[8] - 300mm晶圆可从每片晶圆生产出两倍数量的功率集成电路，降低单个芯片成本，使GaN芯片成本在同等效率下更接近硅芯片水平[8] - 更大尺寸晶圆若制造成本增加50%但可生产两倍数量芯片且良率更高，则每个器件单位成本降低，公司持续加大对宽禁带半导体技术的投资[9] - 英飞凌在高压碳化硅解决方案市场亦非常活跃，拥有Cool SiC MOSFET、二极管和集成功率模块产品组合[9] GaN技术应用与市场前景 - GaN技术潜力在快速电池充电器等电力电子应用中凸显，产品以更小尺寸、更轻重量和更高能量转换效率进入市场，优于硅基解决方案[6] - 应用领域包括汽车车载充电器、直流/直流转换器、太阳能逆变器、电信和人工智能数据中心配电系统，有助于社会整体脱碳、电气化和数字化[6] - 晶圆直径增大是显著趋势，200mm晶圆产能已基本满足市场需求，imec凭借200mm领域专业技术向300mm迈进[6] - GaN功率电子器件在电动汽车、太阳能逆变器、充电器和AI处理器电源等高密度功率转换应用中迅速占据一席之地[8]