化合物基板（SiC・GaN・藍寶石）
涵蓋碳化矽（SiC）、氮化鎵（GaN）、藍寶石等化合物與特殊基板的長晶及加工技術。這類基板用於功率元件、射頻元件與 LED 等，材料硬且結晶缺陷控制困難，製造方法與矽晶圓大不相同。
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比較文章（2 篇）
- GaN-on-Si與GaN-on-SiC的差異兩者的差異可歸結為「要成本，還是要散熱」。GaN-on-Si基板便宜、可大尺寸化至200mm，且能沿用既有的矽製造產線，因此在650V以下的功率開關與消費性用途上具成本優勢。GaN…
- SiC與GaN功率半導體的差異SiC與GaN最大的差異在於「擅長的耐壓範圍與頻段」。SiC擅長650V～10kV（主流為1200～1700V）的高耐壓與高溫運作，是電動車主驅動逆變器的主流選擇。GaN在100V…
用語解說（22 個）
- PVT 法（昇華法）PVT 法（昇華法）是將原料在超過 2,000℃ 下昇華，利用溫差輸送蒸氣並使其在晶種上再結晶的晶體成長技術，用於無法從熔液拉晶的 SiC 與 AlN。成長速度每小時僅約 0.1～…
- SiC 晶圓（碳化矽基板）SiC 晶圓是用於製造SiC功率元件的單晶碳化矽基板。由於無法從熔液中提拉，必須在超過2000℃的高溫下以昇華再結晶的昇華法製造，因此成長緩慢，長期以150mm口徑為主流，轉向20…
- 矽基氮化鎵（GaN-on-Si）矽基氮化鎵（GaN-on-Si）是在便宜且大口徑的矽基板上異質磊晶成長 GaN 層的基板技術。由於存在晶格常數差17%、熱膨脹差54%的物性差異，需以 AlN 成核層與漸變緩衝層控…
- 藍寶石基板藍寶石基板是由單晶氧化鋁加工而成的基板，作為 GaN 系藍光 LED 的成長基板支撐了白光 LED 產業。晶格不匹配16%與低熱傳導率是其課題，但藉由低溫緩衝層與 ELO 抑制差排…
- 磊晶晶圓（磊晶片）磊晶晶圓是在鏡面晶圓上成長數μm至數十μm單晶矽層的晶圓。由於基板與成長層的雜質濃度、導電型可各自獨立設計，能在覆蓋表層 COP、提高 GOI 的同時，兼顧低阻值基板與高阻值表層。…
- 雷射切片（Laser Slicing）雷射切片是以雷射在晶棒內部的指定深度形成改質層，再從該處薄片剝離以切出晶圓的技術。由於不削除材料，切口損耗幾乎可降至零，特別寄望用於切割慢、材料損耗大的 SiC。它是將與隱形切割相…
- 化合物半導體化合物半導體是由週期表中2種以上元素組合而成之半導體材料的總稱，代表例有砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）、碳化矽（SiC）、磷化銦（InP）等。
- 寬能隙半導體寬能隙半導體是能隙比矽（約1.1eV）更寬之半導體材料的總稱，代表材料為 SiC（約3.26eV）與 GaN（約3.4eV）。能隙越寬，崩潰電場越高，因此能以更薄、更高濃度的漂移層…
- 氮化鎵（GaN）氮化鎵（GaN）是由鎵與氮構成的III-V族化合物半導體，具備寬能隙（3.4eV）、高崩潰電場（3.3MV/cm）與高電子飽和速度，是功率元件、高頻元件與光元件的重要材料。
- 碳化矽（SiC）碳化矽（SiC）是由矽與碳構成的IV-IV族化合物半導體，具備寬能隙、高崩潰電場與高熱傳導率，是優異的功率半導體材料。與相同耐壓設計的矽元件相比，導通電阻可降至1/300以下。
- 差排差排是晶體中原子排列的錯位呈線狀延伸的缺陷（線缺陷），依錯位方向分為刃差排與螺旋差排。矽中差排沿{111}面滑移，貫穿 pn 接面時會成為漏電流路徑，因此單晶晶棒以無差排方式成長。…
- 堆疊缺陷（Stacking Fault）堆疊缺陷（stacking fault）是原子面的堆疊順序以某個面為界發生紊亂的面狀缺陷，在矽中是{111}面 ABCABC… 順序中有一部分缺少或插入多餘的層。熱氧化時注入的間隙…
- 關鍵礦物關鍵礦物是指對經濟與國家安全不可或缺，但產出與精煉集中於特定國家、供應中斷風險高的礦物資源。在半導體領域，包括 GaN・GaAs 原料的鎵、SiGe 使用的鍺、金屬連線用的鎢、CM…
- 基板（Substrate）Substrate即「基板」，是形成薄膜、製作元件、安裝零件的基礎。在半導體領域有2種意思：一是製作電晶體的晶圓（矽・SOI・SiC・藍寶石等），二是承載晶片並連接印刷電路板的IC…
- 異質接面（Heterojunction）異質接面是指如GaAs與AlGaAs、GaN與AlGaN這樣，將能隙不同的2種半導體以結晶形式接合而成的接面。由於可利用接合面形成的能帶階差侷限電子或光，因此用於HEMT・HBT・…
- 晶格常數晶格常數是指結晶中原子規則排列的重複單位（單位晶格）的邊長，矽約為0.543nm，GaAs約為0.565nm。基板與薄膜的晶格常數差（晶格失配）大時會產生失配差排，因此是磊晶成長與…
- 砷（As）砷（As）是讓矽成為n型的施體，由於較重且擴散慢，是用於nMOS淺而陡峭源極・汲極的n型摻雜物。在化合物半導體中也是GaAs與InGaAs的構成元素。原料砷化氫（AsH₃）毒性極強…
- GaAs（砷化鎵）GaAs（砷化鎵）是由鎵與砷組成的III-V族化合物半導體，屬於能隙約1.42eV的直接能隙型，電子遷移率約為矽的6倍。用於智慧型手機的RF功率放大器（HBT）與開關（pHEMT）…
- InP（磷化銦）InP（磷化銦）是由銦與磷組成的III-V族化合物半導體，屬於能隙約1.34eV的直接能隙型。與晶格匹配的InGaAs・InGaAsP組合後，可處理光纖通訊1.3μm・1.55μm…
- HBT（異質接面雙極性電晶體）HBT（異質接面雙極性電晶體）是射極使用能隙比基極寬之材料的雙極性電晶體。能帶的階差可防止電洞逆流，因此基極可做成高濃度且薄，在高頻下獲得大的放大。InGaP/GaAs HBT用於…
- 垂直布里奇曼法（VB法）垂直布里奇曼法（VB法）是讓坩堝中的熔液在具溫度梯度的爐中緩慢移動，從底部晶種一側依序凝固以成長單晶的方法。它與不移動爐體的VGF法一起用於製造GaAs、InP等化合物半導體基板，…
- 差排密度（蝕刻坑密度・EPD）差排密度是以貫穿單位面積的條數（個/cm²）表示晶體中差排（線狀缺陷）多寡的數值。對晶體進行選擇性蝕刻，計數在差排位置形成的小凹坑（蝕刻坑）所求得的數值，稱為蝕刻坑密度（EPD）。…
最後更新：2026年10月8日