国产GaN器件产线、衬底、应用齐发力_PCIM氮化镓展会行业动态

根据 TrendForce 集邦咨询的研究数据，氮化镓(GaN)功率器件市场规模正迎来爆发式增长，预计将从 2024 年的 3.9 亿美元攀升至 2030 年的 35.1 亿美元，年复合增长率高达 44%。在这一蓬勃发展的大背景下，国产氮化镓器件展现出巨大的发展潜力，正从产线建设、衬底研发到应用拓展等多个维度全面发力，加速实现自主化发展。

在 2025 年的 CSEAC(中国半导体行业协会年会)上，以“专业化、产业化、国际化”为宗旨，举办了涵盖展览展示、主旨论坛、专题论坛、圆桌对话、产业上下游对接会、人才招聘会、高校科研成果展、企业人力资源宣讲会等多项活动的盛会。在功率及化合物半导体产业发展论坛上，来自中电化合物半导体有限公司、江南大学、上海芯导电子科技股份有限公司(以下简称“芯导电子”)等机构的嘉宾，分享了他们在国产氮化镓器件领域取得的显著进展。这些嘉宾从材料外延、器件集成、应用落地等关键环节，系统地呈现了国产 GaN 器件从技术突破到产业协同的全链条进展，勾勒出中国在第三代半导体核心领域的自主化发展蓝图。

中电化合物半导体：锚定外延根基，多衬底路线拓宽产业赛道

作为产业链上游的关键力量，中电化合物半导体有限公司(以下简称“中电化合物半导体”)副总经理唐军在分享中，直指 GaN 器件的“源头核心”——外延材料技术。中电化合物半导体是由中国电子信息产业集团下属公司华大半导体有限公司主导投资的高科技企业，致力于宽禁带半导体材料的开发与生产，成立于 2019 年 11 月。官方资料显示，该公司已在杭州湾新区数字经济产业园建成包含百级超净车间的材料生产线，正式向国内外市场供应商业化 4-8 英寸碳化硅(SiC)和 GaN 材料。

在硅基 GaN 外延方向，国产技术已迈入产业化深水区。唐军提到，国内企业已实现 8 英寸硅基 GaN 外延片的量产突破：英诺赛科成为国内首家基于 8 英寸硅基 GaN 完成全产业链布局并上市的企业;晶湛半导体更将技术拓展至 12 英寸，可提供适配 Micro LED 蓝绿光、功率器件的大尺寸外延片。国际巨头如英飞凌也已宣布开发 12 英寸硅基 GaN 晶圆技术，而国产企业在工艺稳定性与成本控制上的优势，正逐步缩小与国际水平的差距。

目前，石英(QST)、蓝宝石等试验性衬底已进入小批量应用阶段。以蓝宝石基 GaN 外延为例，该技术依托 LED 领域的成熟技术积累，正快速向功率器件方向渗透。唐军表示，国内西电广研院等机构已在 6 英寸、8 英寸蓝宝石衬底上实现 GaN 功率器件的关键突破，外延片的晶体质量、均匀性均达到商用标准，未来有望成为中低压功率场景的“性价比之选”。

在射频器件核心的碳化硅基 GaN 外延领域，中电化合物半导体自身已深耕五年，实现了 4 英寸、6 英寸半绝缘碳化硅衬底上 GaN 异质结的稳定供应。其制备的外延片迁移率优异，可满足 5G 基站功率放大器(PA)等高端射频器件需求。更值得关注的是，深圳平湖实验室最新发布的“四度偏角导电碳化硅衬底 GaN 外延”技术——通过创新衬底切割角度，在导电碳化硅衬底上实现了与半绝缘衬底相近的异质结性能。这一技术不仅为降级碳化硅衬底开辟了新应用场景，更显著降低了射频 GaN 器件的衬底成本。

江南大学：聚焦异质集成与辐照特性，拓展 GaN 器件应用边界

江南大学黄伟教授的报告，从“器件功能拓展”与“极端环境适应性”两个维度，为国产 GaN 器件的技术创新提供了新视角。其团队在 GaN 高电子迁移率晶体管(HEMTs)/NPN 异质集成与辐照特性研究上的成果，打破了传统 GaN 器件以表面型 HEMT 为主的技术局限，为 GaN 在高精度电路、抗辐射场景的应用奠定了基础。

在异质集成方面，黄伟教授团队与中电化合物半导体合作，通过“选区外延技术”，在 GaN HEMT 材料上原位生长 NPN 器件结构，成功制备出 GaN 双极晶体管(BGT)器件。该器件突破了宽禁带半导体导通电压高的痛点——导通电压仅 1V 左右，较传统 GaN HEMT(1.5V)降低 30% 以上;且温度系数低，在 300K-400K 范围内性能稳定性优异，理想因子控制在 1.1-1.4，电流增益(β)可达 800 以上，远超传统纵向器件的增益水平，有望作为核心器件应用于高精度基准电压源。

在辐照特性研究上，黄伟教授团队发现了 GaN BGT 与传统 GaN HEMT 截然不同的“抗辐射机理”：传统 GaN HEMT 经总剂量辐照后，界面态密度升高，阈值电压漂移明显，甚至出现“电压控制向电流控制”的失效模式;而 GaN BGT 经辐照后，电流增益(β)反而提升，缺陷密度降低近 50%，能级向表面迁移，展现出“辐照修复缺陷”的独特特性，抗辐射能力显著优于 HEMT 器件。

产线建设加速，应用拓展多点开花

在产线建设方面，国内企业正加速布局，提升 GaN 器件的生产能力。以英诺赛科为例，其在苏州建设的 8 英寸硅基 GaN 产线已实现量产，月产能达到 3 万片，成为全球领先的硅基 GaN 生产基地之一。此外，晶湛半导体也在积极扩充产能，计划在未来几年内将 12 英寸 GaN 外延片的年产能提升至 100 万片，以满足市场对大尺寸外延片的迫切需求。

在应用拓展方面，GaN 器件的应用场景正从传统的消费电子领域向新能源汽车、5G 通信、数据中心等高端领域快速渗透。在新能源汽车领域，GaN 器件的高效能转换特性使其在车载充电器、DC-DC 转换器等部件中得到广泛应用，显著提升了汽车的能效和续航里程。在 5G 通信领域，GaN 器件的高频、高功率特性使其成为 5G 基站功率放大器的理想选择，助力 5G 网络的快速建设和稳定运行。在数据中心领域，GaN 器件的高效能转换和散热性能使其在服务器电源、UPS 电源等设备中展现出巨大优势，有效降低了数据中心的能耗和运营成本。

未来展望：国产 GaN 器件的星辰大海

随着技术的不断突破和市场的持续增长，国产 GaN 器件正迎来前所未有的发展机遇。未来几年，国内企业有望在衬底技术、器件集成、应用拓展等多个领域取得更多突破，进一步提升国产 GaN 器件在全球市场的竞争力。在衬底技术方面，随着石英、蓝宝石等新型衬底的逐步成熟和量产，将为 GaN 器件的多样化应用提供更广阔的空间。在器件集成方面，异质集成技术的不断发展将使 GaN 器件的功能更加丰富，性能更加卓越，满足更多高端应用场景的需求。在应用拓展方面，随着新能源汽车、5G 通信、数据中心等领域的快速发展，GaN 器件的市场需求将持续增长，为国产 GaN 器件的发展提供广阔的市场空间。

在政策支持、资本投入和技术创新的多重驱动下，国产 GaN 器件正加速实现自主化发展，有望在全球半导体市场中占据重要一席。这不仅将推动中国半导体产业的升级和转型，也将为全球半导体产业的发展注入新的活力和动力。

来源：PCIM氮化镓展会

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