氮化镓（GaN）器件在高功率和高频应用中展现出巨大潜力，但散热问题长期制约其性能释放与可靠性。近日，中国半导体材料企业紫能科技宣布，在蓝宝石衬底减薄领域取得重要进展，已成功将8英寸GaN-on-Sapphire晶圆的蓝宝石衬底厚度从常规的数百微米大幅缩减至50微米。
蓝宝石衬底虽然具备良好的晶格匹配性与成本优势，但其热导率偏低，导致器件在工作时产生的热量难以快速导出，直接影响功率密度与长期稳定性。紫能科技通过优化研磨、抛光与薄化工艺，在保证衬底机械强度和晶圆完整性的前提下，实现了50微米的超薄结构。该厚度使得热传导路径显著缩短，热阻大幅降低，有助于提升器件的散热效率与整体性能。
此次技术突破面向8英寸晶圆平台，顺应了GaN功率与射频器件向更大尺寸、更高产能演进的主流趋势。更薄的衬底也为后续的垂直结构设计、异质集成与先进封装提供了更大的工艺窗口。紫能科技表示，该减薄方案已经过批量验证，具备导入量产的可行性，未来有望应用于快充、数据中心电源、激光雷达以及5G基站等对热管理要求严苛的场景。
业内分析认为，衬底减薄是提升横向GaN-on-Sapphire器件竞争力的关键路径之一。随着衬底工程和封装协同优化，蓝宝石基GaN有望在成本敏感型市场持续扩大份额，同时推动高功率密度系统的轻薄化发展。
