来源 | 广东致能半导体有限公司官方公众号




[洞见热管理]获悉，近日致能半导体传来重磅喜讯：在蓝宝石衬底减薄技术上实现重大突破，成功将8英寸蓝宝石上氮化镓晶圆衬底厚度减薄至仅50μm，直接跻身全球顶尖水平！这一突破不仅打破了氮化镓功率器件的散热极限，更为整个行业的技术升级按下了“加速键”。



01

50μm！打破全球蓝宝石衬底减薄纪录


要知道，蓝宝石衬基本身质地脆、加工难度大，尤其是8英寸大尺寸晶圆，减薄过程中稍有不慎就会导致晶圆破裂，此前全球行业内也难以实现如此极致的减薄效果。

图1：致能8”蓝宝石上氮化镓晶圆，衬底厚度仅50µm

而致能半导体此次的突破，恰恰攻克了这一行业痛点：将8英寸蓝宝石上氮化镓晶圆衬底厚度精准控制在50μm，相当于一张普通A4纸厚度的1/10（普通A4纸厚度约500μm）。更令人振奋的是，这款超薄晶圆还展现出极强的韧性与强度——即便被大幅度弯折，也不会发生破裂（见图1），彻底打破了“超薄即脆弱”的行业认知。

除此之外，致能半导体已提前完成30μm蓝宝石超薄衬底的技术储备，这意味着下一代氮化镓功率器件的热管理性能，还将迎来更大的提升空间，为未来更高要求的应用场景做好了技术铺垫。



02

破解散热瓶颈，蓝宝石氮化镓的“逆袭之路”


  • 为什么蓝宝石衬底的减薄，对氮化镓器件如此重要？
蓝宝石（Al₂O₃）本身是一种性能优异的材料，具备出色的绝缘特性和高温稳定性，基于它的氮化镓功率器件，在耐压能力和可靠性上远超硅上氮化镓器件，尤其在中高压领域，有着不可替代的优势——这也是它能适配800V新能源汽车高压架构、大功率光伏逆变器等场景的关键原因。

但蓝宝石也有一个“短板”：热导率比硅衬底偏低，这就导致蓝宝石上氮化镓器件的散热能力一直受到制约，成为限制其大规模应用的“卡脖子”问题。而衬底减薄，正是解决这一痛点的核心路径——通过减薄衬底厚度，能显著提升GaN器件的散热效率、降低结温，进而大幅提高器件的可靠性和使用寿命。

更关键的是，致能的技术突破，还实现了对硅上氮化镓器件的“全面超越”。可以通过两组核心数据，直观感受这份优势：


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表1：致能蓝宝石上氮化镓器件热阻与同规格友商硅上氮化镓器件对比


其一，结壳热阻的对比（表1）。结壳热阻是衡量器件散热能力的核心指标，数值越低，散热效果越好。测试显示，当蓝宝石衬底厚度为200μm时，其结壳热阻（Rthjc=1.6℃/W）与同规格硅上氮化镓器件相当；当减薄至100μm时，结壳热阻降至1.1℃/W，已明显优于硅上氮化镓器件；而减薄至50μm时，结壳热阻仅为0.8℃/W，相当于同规格硅上氮化镓器件的一半，优势极为突出。

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表2：致能蓝宝石基氮化镓器件在大功率应用中与相似规格友商硅基氮化镓器件温升对比


其二，实际应用中的温升对比（表2）。在大功率应用场景中，器件温升直接决定了系统的稳定性。测试结果显示，在所有电压和负载条件下，致能的蓝宝石上氮化镓器件温升，都远低于同规格友商的硅上氮化镓器件，即便在高负载工况下，也能保持稳定的工作状态，展现出卓越的散热实力。
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图2：蓝宝石上氮化镓与硅上氮化镓器件结构对比


之所以能实现这样的突破，核心在于蓝宝石衬底的独特优势：得益于其优异的绝缘特性，以及与氮化镓材料之间更好的热匹配和晶格匹配，蓝宝石上只需生长较薄的氮化镓就能满足器件需求，外延结构更简单、内应力极低——这也是它能被减薄至极薄，却依然保持良好韧性的关键原因。反观硅上氮化镓方案，由于外延结构复杂、内应力大，晶圆本身非常脆弱，中高压器件往往需要保持较厚的衬底，散热性能自然受到制约（见图2）。



03

从技术突破到应用落地，每一步都精准破局


致能半导体的这项突破，并非偶然，而是基于对产业痛点的深刻洞察和系统性的技术布局。

  • 精准攻克加工痛点，实现极致减薄
致能半导体通过优化加工工艺，攻克了超薄晶圆的损伤控制、厚度均匀性等核心难题，最终实现50μm的极致减薄，同时保证了晶圆的韧性和强度——这背后，是对衬底加工技术的长期深耕和反复迭代。

  • 多维度数据验证，夯实技术优势
为了验证技术的实用性，致能进行了多组对比测试，用数据说话：不仅完成了蓝宝石衬底不同厚度（200μm、100μm、50μm）的横向对比，还与同规格硅上氮化镓器件进行了纵向对比，从结壳热阻、实际温升等核心指标，全面验证了超薄衬底的散热优势。

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图3, 图腾柱PFC电源测试板及100µm衬底（U79AHST010E）vs.50µm衬底（U79AHSS034）器件壳温对比


更具说服力的是，在实际应用场景的验证中，这种优势被进一步放大。在大功率图腾柱PFC电源板上的测试显示（图3），与100μm衬底器件相比，50μm衬底器件在90Vac电压下，壳温降低了13.6℃；在264Vac电压下，壳温降低了14.5℃——这一数据充分证明，衬底厚度的减薄，能直接提升器件在实际应用中的热性能，为大功率设备的稳定运行提供了保障。而致能推出的ZN-600W光伏逆变方案，也已引入自研蓝宝石衬底双向氮化镓器件，实现了效率与可靠性的平衡，彰显了技术的落地能力。

  • 提前布局下一代技术，抢占产业先机
在实现50μm技术突破的同时，致能已完成30μm蓝宝石超薄衬底的技术储备，这种“当前突破+未来布局”的战略，既解决了当下的产业痛点，也为下一代氮化镓功率器件的研发奠定了基础。



04

国产氮化镓迎“黄金时代”


致能半导体通过解决蓝宝石上氮化镓的散热瓶颈，推动氮化镓功率器件在中高压、大功率领域的广泛应用，为新能源汽车、AI数据中心、光伏储能等领域的技术升级提供了核心支撑。这不仅能助力国内相关产业降低对进口器件的依赖，更能推动中国在第三代半导体领域的话语权提升——正如当前碳化硅产业中，中国企业已率先突破12英寸技术壁垒，逐步掌握全球供应链主导权一样，国产氮化镓也正迎来属于自己的“黄金时代”。


国内一些相关企业及近期动态
企业名
主营业务
近期动态
三安光电
IDM 全链条，硅基 / SiC 基 GaN 射频外延 + 器件 + 模块、功率 GaN 芯片、LED 芯片
2026 年 2 月：推出 650V/100V 高散热功率 GaN 器件，湖南基地硅基 GaN 月产 2000 片；优化射频 GaN 平台，5G 基站射频 GaN 芯片市占约 30%
英诺赛科
8 英寸硅基 GaN 功率 IDM，15V–1200V 全电压平台，覆盖快充、AI 服务器、新能源汽车
2026 年 2 月：批量供货谷歌 AI 硬件；2025 年 10 月：成为英伟达 800V 系统唯一中国 GaN 合作方；8 英寸晶圆月产能 1.3 万片，良率 95%
华润微
6/8 英寸硅基 GaN 外延 + 功率器件，IDM 模式，覆盖消费 / 工业 / 数据中心
2026 年 1 月：8 英寸 GaN 外延月产能 500 片，产能爬坡；目标第三代半导体营收翻倍
士兰微
6–8 英寸硅基 GaN 衬底 + 外延 + 功率 / 射频器件，IDM 模式
2025 年 Q4：8 英寸硅基 GaN 功率线通线，年产能 1 万片；2026 年 1 月：车规级 650V GaN 外延通过车企验证
国博电子）
GaN 射频模块、开关 / 衰减器（DC–10GHz），5.5G/6G 基站、雷达
2026 年：新一代金属陶瓷封装 GaN 模块批量用于 5.5G 基站，6G 原型机方案迭代
斯达半导
GaN HEMT、SiC MOSFET、IGBT，新能源汽车、储能、工业电源
2026 年：推进 GaN 功率器件车规认证，布局 800V 高压平台与储能变流器
捷捷微电
射频 / 功率 GaN 器件、快充芯片、晶闸管
2026 年：射频 GaN 5G 基站 PA 模块市占约 20%；快充 GaN 芯片批量出货
露笑科技
6 英寸 GaN 体衬底、蓝宝石 / GaN 衬底
2025 年底：合肥 6 英寸 GaN 衬底项目量产落地；2026 年初：优化缺陷密度，适配射频 / 功率双场景
中欣晶圆
8 英寸重掺硼超厚抛光硅片（GaN 外延专用衬底）
2025 年 9 月：键合界面良率超 99%，获工博会 “CIIF 新材料奖”；2026 年：稳定供应国内外延厂
沪硅产业
6–8 英寸硅衬底（GaN-on-Si 功率器件核心）
2025 年 Q4：提升高平整度硅片产能，绑定头部 IDM；2026 年：配套 8 英寸 GaN 外延量产
南大光电
高纯三甲基镓（TMGa），GaN 外延关键 MO 源
2026 年：高纯 MO 源产能提升，保障国内 GaN 外延厂供应链稳定
中微公司
MOCVD 设备（GaN 外延核心装备）
2026 年：新一代 Prismo D-Blue MOCVD 市占率领先，适配 6/8 英寸 GaN 外延量产
苏州纳维科技
2–6 英寸 GaN 单晶衬底（高导电 / 半绝缘）、GaN 外延；国内唯一批量供应 2 英寸双类型 GaN 单晶衬底企业
2025 年 11 月：申请可剥离 GaN 外延结构专利；2025 年底：完成 E + 轮融资，推进 4 英寸工程化、6 英寸关键技术突破；2026 年：服务 500 + 客户
东莞中镓半导体
6–8 英寸 GaN 单晶衬底（HVPE 法）、GaN 外延、GaN 器件；自主 HVPE 生长设备
2025 年 9 月：攻克 8 英寸 GaN 单晶衬底制备技术；2026 年：推进 6/8 英寸 GaN 衬底量产，布局衬底–外延–器件一体化
中电化合物半导体
4–6 英寸半绝缘 SiC 基 GaN 外延（射频核心）、硅基 GaN 外延
2026 年 2 月：外延迁移率优化，良率 85%；Q1 启动 8 英寸硅基 GaN 外延中试线
聚能晶源（赛微电子子公司）
GaN 射频 / 功率外延代工，MOCVD 工艺
2025 年 10 月：毫米波 GaN 外延工艺验证通过；国内产线持续爬坡，承接海外订单
苏州晶湛半导体
6 英寸 SiC 基 GaN HEMT 外延（射频 / 毫米波）
2026 年 1 月：推出车规级 SiC 基 GaN 外延，通过 AEC-Q101；联合开发 6G 毫米波方案
富加镓业
MOCVD 厚膜 GaN 外延片，兼容氧化镓
2025 年 10 月：助力福州大学制备 PFOM 性能国际最优氧化镓二极管；车规级预验证通过
苏州聚晟科技
6 英寸 GaN-on-Si 外延、AlGaN/GaN HEMT 外延（功率 / 射频）
2026 年 1 月：6 英寸硅基 GaN 外延良率提升至 82%，批量供应功率器件厂
苏州华光宝利
6 英寸半绝缘 SiC 基 GaN 射频外延、GaN 功率外延
2025 年 Q4：通过 AEC-Q101 车规外延验证，切入新能源汽车供应链
合肥新芯半导体
6–8 英寸硅基 GaN 外延代工、GaN 功率器件代工
2026 年 2 月：8 英寸 GaN 外延月产能达 300 片，承接多家设计公司订单
苏州能讯高能
射频 GaN 芯片 / 功率放大器（DC–40GHz）、硅基 GaN 射频器件；覆盖 5G/6G、雷达、卫星通信
2026 年 1 月：完成 D 轮融资，注册资本增至 5.08 亿元；与西电在 IEDM 发布 10GHz、41W/mm 超高功率密度 GaN 射频器件；8 英寸 GaN 晶圆制造项目签约安徽池州
睿创微纳
GaN 射频功率器件（5W–1600W，DC–X 波段）
2025 年 8 月：发布全系列，供应链 100% 国产化；2026 年拓展工业微波、激光驱动
海特高新（海威华芯）
6 英寸 GaN 射频芯片、高可靠器件（军工 / 航天）
2025 年 Q4：碳基 GaN 产品量产；为航空航天、防务提供高可靠 GaN 射频方案
南京国兆光电
GaN 射频功率器件、微波毫米波模块（X/Ku/Ka 波段）
2026 年 2 月：推出 6G 毫米波 GaN 芯片，用于卫星通信与相控阵雷达
北京世纪金光
SiC 基 GaN 射频外延、GaN 功率器件、碳化硅材料
2026 年 1 月：射频 GaN 外延通过军工单位验证，批量供货雷达厂商
安徽先导极星
空天领域 GaN 射频器件，低轨卫星、6G、雷达感知
2026 年 2 月：获 5000 万元天使轮融资，布局卫星通信、空天雷达
苏州锴威特
650V/1200V 硅基 GaN 功率器件、GaN 模块；快充、工业电源、新能源汽车
2026 年 2 月：推出 1200V GaN HEMT，适配 800V 高压平台，获储能客户订单
深圳基本半导体
650V 硅基 GaN 功率器件、SiC/GaN 混合模块；新能源汽车、光伏
2026 年 1 月：车规级 GaN 器件通过 AEC-Q104 认证，进入比亚迪供应链
上海瞻芯电子
650V/100V 硅基 GaN 功率芯片、GaN 驱动方案；快充、服务器电源
2025 年 12 月：完成 B + 轮融资，8 英寸 GaN 产线月产能提升至 1500 片
无锡新洁能
GaN 功率器件、MOSFET、IGBT；消费电子、工业、新能源
2026 年：推进 GaN 快充芯片量产，市占率持续提升
杭州富芯半导体
8 英寸硅基 GaN 功率外延、GaN 器件代工
2026 年 2 月：承接海外 GaN 设计公司订单，8 英寸外延良率达 85%
湖州镓奥科技
中大功率 GaN 功率芯片（负压直驱技术）
2026 年 2 月：完成 A 轮融资（欧菲光、矢量科学领投）；加速产能扩张与国产替代

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