一、什么是氮化铝单晶衬底？
氮化铝（AlN）是一种高热导率（>200 W/m·K）、宽禁带（~6.2 eV）的半导体材料，具有优异的电绝缘性和耐高温特性。由于其良好的机械和化学稳定性，在高功率电子和光电子领域具有重要应用价值。
二、氮化铝单晶衬底规格书
| 氮化铝单晶衬底（1~2inch） | ||
| 直径 | 25.4 ± 0.3 mm | 50.8 ± 0.5 mm |
| 厚度 | 400 ± 50μm | 400 ± 50μm |
| 晶型 | 2H | |
| 表面晶向 | (0001) ± 0.5° | |
| 主定位边晶向 | (10-10) ± 5.0˚ | |
| 次定位边晶向 | Al face up: 90.0˚ CW from Primary ± 5.0˚ | |
| 正面状态 | Al face:≤ 0.5 nm | |
| 反面状态 | N face:≤ 1.2μm | |
| 镭刻码 | Back side：N-Face | |
| 总厚度偏差TTV | ≤25μm | ≤30μm |
| 弯曲度BOW | ≤30μm | ≤35μm |
| 翘曲度WARP | ≤40μm | ≤45μm |
| 边缘去除 | ≤5 mm
|
|
三、氮化铝单晶产品性能表
| 氮化铝单晶衬底（1~2inch） | |
| 晶体结构 | 六方晶体 |
| 禁带宽度(eV) | 6.2eV |
| 熔点（℃） | 3214℃ |
| 莫氏硬度(mohs) | 9 |
| 热导率(W·cm-1·℃-1) | 3.4W·cm-1·℃-1 |
| 热膨胀系数(℃-1) | αa=4.2×10-6 αc=5.3×10-6 |
| 晶格常数(nm) | a=0.3112 c=0.4982 |
| 电子迁移率（cm-2·V-1·s-1） | 1100 |
| 击穿电场(MV·cm-1) | 15.4 |
| JFM指数（power） | 5120 |
| BFM指数(SW) | 31670 |
| BHFM指数(RF) | 1100 |
氮化铝单晶的主要应用方向
一、深紫外光电器件（最成熟）
- 深紫外 LED（UVC-LED，200–280 nm）：AlN 是高 Al 组分 AlGaN 外延的最佳晶格匹配衬底，缺陷密度低、紫外透过率高，大幅提升发光效率与寿命。
- 应用：水 / 空气消毒、表面杀菌、医疗净化、食品保鲜、日盲探测。
- 深紫外激光器与探测器：实现室温连续波 UVC 激光，用于精密加工、光谱分析、环境监测。
二、高功率 / 高压电力电子（增长最快）
- 核心优势：超高击穿场强（~10 MV/cm）、耐高温（500℃）、高导热、与 GaN/AlGaN 晶格匹配好，功率损耗远低于 Si/SiC/GaN。
- 器件类型：GaN/AlGaN HEMT、MOSFET、IGBT、SBD 等。
- 典型场景：
- 新能源汽车：车载逆变器、OBC 快充、高压电池管理。
- 工业电源：高压变频器、光伏逆变器、储能变流器（1700V+）。
- 数据中心：高效服务器电源、AI 算力模块供电。
三、高频射频 / 微波器件（5G/6G 核心）
- 核心优势：高声速（~11,000 m/s）、低介电损耗、高导热、压电效应强，适合高频高功率应用。
- 器件类型：
- 5G/6G 基站：射频前端、功率放大器（PA）、低噪声放大器（LNA）。
- 滤波器件：表面声波（SAW）、薄膜体声波谐振器（FBAR）。
- 卫星通信：高频收发模块、星载功率器件。
四、其他高端应用高温电子：航空发动机控制、石油勘探、核能监测（耐受 600℃+）。
- 量子与光子集成：超导量子比特衬底、紫外光子芯片、单光子源载体。
- 散热与封装：高功率芯片热沉、激光二极管封装载板、MEMS 散热基板。
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